Rehefa mampifandray vy amin'ny aliminioma, ny fihetsiky ny atôma Fe sy Al mandritra ny dingan'ny fifandraisana dia mamorona akora intermetallika marefo (IMC). Ny fisian'ireo IMC ireo dia mametra ny tanjaka mekanika amin'ny fifandraisana, noho izany dia ilaina ny mifehy ny habetsahan'ireo akora ireo. Ny antony mahatonga ny IMC dia satria ambany ny fahafahan'ny Fe levona ao amin'ny Al. Raha mihoatra ny habetsahana voafaritra izany, dia mety hisy fiantraikany amin'ny toetra mekanika amin'ny laso. Ny IMC dia manana toetra miavaka toy ny hamafin'ny vy, ny fahafahany mihetsika sy ny faharetany voafetra, ary ny endri-javatra ara-morfolojika. Ny fikarohana dia nahita fa raha ampitahaina amin'ny IMC hafa, ny sosona IMC Fe2Al5 no heverina ho marefo indrindra (11.8± 1.8 GPa) dingana IMC, ary io ihany koa no antony lehibe mahatonga ny fihenan'ny toetra mekanika vokatry ny tsy fahombiazan'ny welding. Ity lahatsoratra ity dia mikaroka ny fizotran'ny welding laser lavitra amin'ny vy IF sy aliminioma 1050 amin'ny alàlan'ny laser azo amboarina, ary mikaroka lalina ny fiantraikan'ny endriky ny taratra laser amin'ny fiforonan'ny akora intermetallika sy ny toetra mekanika. Amin'ny alàlan'ny fanitsiana ny tahan'ny herin'ny core/ring, dia hita fa eo ambanin'ny fomba fitarihana, ny tahan'ny herin'ny core/ring 0.2 dia afaka mahazo velaran-tany tsara kokoa amin'ny fifandraisana welding ary mampihena be ny hatevin'ny Fe2Al5 IMC, ka manatsara ny tanjaky ny shear amin'ny tonon-taolana.
Ity lahatsoratra ity dia mampiditra ny fiantraikan'ny laser amin'ny fomba "ring mode" azo amboarina amin'ny fiforonan'ny akora intermetallika sy ny toetra mekanika mandritra ny "laser welding" lavitra amin'ny vy IF sy aliminioma 1050. Ny valin'ny fikarohana dia manondro fa eo ambanin'ny fomba "conduction", ny tahan'ny herin'ny "core/ring" 0.2 dia manome velaran-tany lehibe kokoa ho an'ny fifandraisana amin'ny "weld", izay taratry ny tanjaky ny "shear" ambony indrindra 97.6 N/mm2 (fahombiazan'ny "joint" 71%). Ho fanampin'izany, raha ampitahaina amin'ny andry Gaussian misy tahan'ny herinaratra mihoatra ny 1, dia mampihena be ny hatevin'ny "intermetallic compound" Fe2Al5 (IMC) amin'ny 62% ary ny hatevin'ny IMC manontolo amin'ny 40%. Tao amin'ny fomba "perforation", dia hita ny triatra sy ny tanjaky ny "shear" ambany kokoa raha oharina amin'ny fomba "conduction". Tsara homarihina fa hita ny fanatsarana ny voamaina betsaka tao amin'ny "weld" rehefa 0.5 ny tahan'ny herin'ny "core/ring".
Rehefa r=0, ny herin'ny loop ihany no vokarina, raha toa kosa ka rehefa r=1, ny herin'ny core ihany no vokarina.
Kisarisary skematika momba ny tahan'ny herinaratra r eo anelanelan'ny taratra Gaussian sy ny taratra annular
(a) Fitaovana fandrendrehana; (b) Ny halaliny sy ny sakany amin'ny mombamomba ny fandrendrehana; (c) Kisarisary skematika mampiseho ny santionany sy ny fametrahana ny fitaovana
Fitsapana MC: Raha ny amin'ny andry Gaussian ihany, ny seam weld dia amin'ny fomba fitarihana marivo (ID 1 sy 2), ary avy eo dia mifindra amin'ny fomba lavaka fidirana ampahany (ID 3-5), miaraka amin'ny triatra miharihary. Rehefa nitombo avy amin'ny 0 ka hatramin'ny 1000 W ny herin'ny peratra, dia tsy nisy triatra miharihary tamin'ny ID 7 ary somary kely ny halalin'ny fanamafisana vy. Rehefa mitombo hatramin'ny 2000 sy 2500 W ny herin'ny peratra (ID 9 sy 10), dia mitombo ny halalin'ny faritra vy manankarena. Triatra be loatra amin'ny herin'ny peratra 2500w (ID 10).
Fitsapana MR: Rehefa eo anelanelan'ny 500 sy 1000 W ny herin'ny fototra (ID 11 sy 12), dia ao anatin'ny fomba fitarihana ny seam weld; Raha ampitahaina ny ID 12 sy ny ID 7, na dia mitovy aza ny herin'ny fitambarany (6000w), dia mampihatra fomba lavaka hidiana ny ID 7. Izany dia noho ny fihenan'ny hakitroky ny herinaratra amin'ny ID 12 noho ny toetran'ny tadivavarana manjaka (r=0.2). Rehefa mahatratra 7500 W (ID 15) ny herin'ny fitambarany, dia azo tratrarina ny fomba fidirana feno, ary raha ampitahaina amin'ny 6000 W ampiasaina amin'ny ID 7, dia mitombo be ny herin'ny fomba fidirana feno.
Fitsapana IC: Ny fomba fiasa (ID 16 sy 17) dia tratra tamin'ny herin'ny fotony 1500w ary herin'ny peratra 3000w sy 3500w. Rehefa 3000w ny herin'ny fotony ary eo anelanelan'ny 1500w sy 2500w (ID 19-20) ny herin'ny peratra, dia misy triatra miharihary eo amin'ny fifandraisana misy eo amin'ny vy manankarena sy ny aliminioma manankarena, ka mamorona lamina lavaka kely miditra eo an-toerana. Rehefa 3000 sy 3500w (ID 21 sy 22) ny herin'ny peratra, dia tratrarina ny fomba fidirana feno amin'ny lavaka fanalahidy.
Sary maneho ny fizarana tsirairay amin'ny famantarana ny "soudure" eo ambanin'ny mikroskopia optika
Sary 4. (a) Ny fifandraisana misy eo amin'ny tanjaky ny tensile farany (UTS) sy ny tahan'ny hery amin'ny fitsapana welding; (b) Ny hery manontolo amin'ny fitsapana welding rehetra
Sary 5. (a) Fifandraisana eo amin'ny tahan'ny lafiny sy ny UTS; (b) Ny fifandraisana eo amin'ny fanitarana sy ny halaliny fidirana sy ny UTS; (c) Haben'ny herinaratra ho an'ny fitsapana fametahana rehetra
Sary 6. (ac) Sarintany endriky ny hamafin'ny Vickers; (df) Spektra simika SEM-EDS mifandraika amin'izany ho an'ny welding amin'ny fomba fitarihana; (g) Kisarisary skematika amin'ny fifandraisana misy eo amin'ny vy sy ny aliminioma; (h) Fe2Al5 sy ny hatevin'ny IMC manontolo amin'ny welding amin'ny fomba fitarihana
Sary 7. (ac) Sarintany momba ny endriky ny hamafin'ny Vickers; (df) Spektrum simika SEM-EDS mifandraika amin'izany ho an'ny fomba fanaovana welding amin'ny alalan'ny fampidirana eo an-toerana
Sary 8. (ac) Sarintany momba ny endriky ny hamafin'ny Vickers; (df) Spektrum simika SEM-EDS mifandraika amin'izany ho an'ny fomba fanaovana welding amin'ny alalan'ny fampidirana lalina tanteraka
Sary 9. Ny kisarisary EBSD dia mampiseho ny haben'ny voam-bary amin'ny faritra manankarena vy (takelaka ambony) amin'ny fitsapana fomba perforation penetration feno, ary mandrefy ny fizarana haben'ny voam-bary.
Sary 10. Spektra SEM-EDS amin'ny fifandraisana misy eo amin'ny vy manankarena sy ny aliminioma manankarena
Ity fandalinana ity dia nanadihady ny fiantraikan'ny laser ARM amin'ny fiforonan'ny IMC, ny firafiny bitika, ary ny toetra mekanika amin'ny tonon-taolana IF steel-1050 aluminium alloy tsy mitovy. Ny fandalinana dia nandinika fomba telo amin'ny fametahana (fomba fitarihana, fomba fidirana eo an-toerana, ary fomba fidirana feno) ary endrika telo amin'ny taratra laser voafantina (taratra Gaussian, taratra annular, ary taratra annular Gaussian). Ny valin'ny fikarohana dia manondro fa ny fisafidianana ny tahan'ny herinaratra mety amin'ny taratra Gaussian sy ny taratra annular dia singa fototra amin'ny fanaraha-maso ny fiforonan'ny sy ny firafitry ny karbônina modal anatiny, ka mampitombo ny toetra mekanika amin'ny fametahana. Amin'ny fomba fitarihana, ny taratra boribory misy tahan'ny herinaratra 0.2 no manome ny tanjaka fametahana tsara indrindra (fahombiazan'ny tonon-taolana 71%). Amin'ny fomba perforation, ny taratra Gaussian dia mamokatra halaliny fametahana lehibe kokoa sy tahan'ny lafiny ambony kokoa, saingy mihena be ny hamafin'ny fametahana. Ny taratra annular misy tahan'ny herinaratra 0.5 dia misy fiantraikany lehibe amin'ny fanatsarana ny vy amin'ny sisin'ny fametahana. Izany dia vokatry ny mari-pana ambany kokoa amin'ny andry boribory izay mitarika ho amin'ny tahan'ny fampangatsiahana haingana kokoa, ary ny fiantraikan'ny fifindra-monin'ny solute Al mankany amin'ny tapany ambony amin'ny seam weld eo amin'ny rafitry ny voamaina. Misy fifandraisana matanjaka eo amin'ny hamafin'ny Vickers sy ny vinavinan'ny Thermo Calc momba ny isan-jaton'ny volume phase. Arakaraka ny maha-lehibe ny isan-jaton'ny volume an'ny Fe4Al13 no maha-avo ny hamafin'ny micro.
Fotoana fandefasana: 25 Janoary 2024
