I ka hoʻopili ʻana i ke kila i ka alumini, ʻo ka hopena ma waena o nā ʻātoma Fe a me Al i ka wā o ke kaʻina hana hoʻopili e hana i nā hui intermetallic brittle (IMC). ʻO ka loaʻa ʻana o kēia mau IMC e kaupalena i ka ikaika mechanical o ka pilina, no laila pono e kāohi i ka nui o kēia mau hui. ʻO ke kumu o ka hoʻokumu ʻia ʻana o nā IMC, ʻo ia ka maikaʻi ʻole o ka solubility o Fe ma Al. Inā ʻoi aku ia ma mua o kahi nui, hiki ke hoʻopilikia i nā waiwai mechanical o ka weld. Loaʻa i nā IMC nā waiwai kūikawā e like me ka paʻakikī, ka ductility palena a me ka toughness, a me nā hiʻohiʻona morphological. Ua ʻike ʻia ka noiʻi i ka hoʻohālikelike ʻia me nā IMC ʻē aʻe, ʻo ka papa Fe2Al5 IMC i manaʻo nui ʻia ʻo ia ka brittle loa (11.8± 1.8 GPa) pae IMC, a ʻo ia hoʻi ke kumu nui o ka emi ʻana o nā waiwai mechanical ma muli o ka hāʻule ʻana o ka wili. Ke noiʻi nei kēia pepa i ke kaʻina hana wili laser mamao o ke kila IF a me ka alumini 1050 me ka hoʻohana ʻana i kahi laser mode apo hiki ke hoʻololi ʻia, a ke noiʻi hohonu nei i ka mana o ke ʻano kukuna laser ma ke kūkulu ʻana o nā hui intermetallic a me nā waiwai mechanical. Ma ka hoʻoponopono ʻana i ka lakio mana core/ring, ua ʻike ʻia ma lalo o ke ʻano conduction, hiki i ka lakio mana core/ring o 0.2 ke hoʻokō i ka ʻoi aku ka maikaʻi o ka ʻili hoʻopili interface weld a hoʻemi nui i ka mānoanoa o Fe2Al5 IMC, no laila e hoʻomaikaʻi ana i ka ikaika shear o ka hui.
Hoʻolauna kēia ʻatikala i ka mana o ka laser ʻano apo hiki ke hoʻololi ʻia ma ke ʻano o nā hui intermetallic a me nā waiwai mechanical i ka wā o ka hoʻopili ʻana o ka laser mamao o ke kila IF a me ka alumini 1050. Hōʻike nā hopena noiʻi ma lalo o ke ʻano conduction, ʻo ka lakio mana core/ring o 0.2 e hāʻawi i kahi ʻāpana ʻili hoʻopili interface weld nui aʻe, kahi i hōʻike ʻia e ka ikaika shear kiʻekiʻe o 97.6 N/mm2 (ka pono hui o 71%). Eia kekahi, i hoʻohālikelike ʻia me nā kukuna Gaussian me ka lakio mana ʻoi aku ma mua o 1, hoʻemi nui kēia i ka mānoanoa o ka hui intermetallic Fe2Al5 (IMC) ma 62% a me ka mānoanoa IMC holoʻokoʻa ma 40%. I ke ʻano perforation, ua ʻike ʻia nā māwae a me ka ikaika shear haʻahaʻa i hoʻohālikelike ʻia me ke ʻano conduction. He mea kūpono ke hoʻomaopopo ʻana ua ʻike ʻia ka hoʻomaʻemaʻe ʻana o ka palaoa i ka weld seam i ka wā he 0.5 ka lakio mana core/ring.
Ke hoʻopuka ʻia ka mana loop wale nō, ʻoiai ke hoʻopuka ʻia ka mana core wale nō ke r=0.
Kiʻikuhi kiʻikuhi o ka lakio mana r ma waena o ke kukuna Gaussian a me ke kukuna annular
(a) Mea hana wili; (b) Ka hohonu a me ka laulā o ke ʻano wili; (c) Kiʻikuhi hoʻolālā o ka hōʻike ʻana i nā hoʻonohonoho laʻana a me nā mea paʻa
Hoʻāʻo MC: I ke ʻano o ke kaola Gaussian wale nō, aia ka humuhumu weld i ke ʻano alakaʻi papau (ID 1 a me 2), a laila hoʻololi i ke ʻano lockhole penetrating hapa (ID 3-5), me nā māwae maopopo e ʻike ʻia ana. I ka piʻi ʻana o ka mana apo mai 0 a 1000 W, ʻaʻohe māwae maopopo ma ID 7 a ua liʻiliʻi ka hohonu o ka hoʻonui hao. Ke piʻi ka mana apo i 2000 a me 2500 W (ID 9 a me 10), piʻi ka hohonu o ka ʻāpana hao waiwai. Ka māwae nui ma ka mana apo 2500w (ID 10).
Hoʻāʻo MR: Ke kū nei ka mana kumu ma waena o 500 a me 1000 W (ID 11 a me 12), aia ke kaula wili i ke ʻano alakaʻi; Ke hoʻohālikelike nei iā ID 12 a me ID 7, ʻoiai like ka mana holoʻokoʻa (6000w), hoʻokō ʻo ID 7 i kahi ʻano puka laka. ʻO kēia ma muli o ka emi nui ʻana o ka nui o ka mana ma ID 12 ma muli o ke ʻano loop dominant (r = 0.2). Ke hiki ka mana holoʻokoʻa i 7500 W (ID 15), hiki ke hoʻokō ʻia ke ʻano komo piha, a hoʻohālikelike ʻia me ka 6000 W i hoʻohana ʻia ma ID 7, ua hoʻonui nui ʻia ka mana o ke ʻano komo piha.
Hoʻāʻo IC: Ua hoʻokō ʻia ke ʻano i alakaʻi ʻia (ID 16 a me 17) ma ka mana kumu 1500w a me ka mana apo 3000w a me 3500w. Ke 3000w ka mana kumu a aia ka mana apo ma waena o 1500w a me 2500w (ID 19-20), ʻike ʻia nā māwae maopopo ma ka pilina ma waena o ka hao waiwai a me ka alumini waiwai, e hana ana i kahi ʻano puka liʻiliʻi komo kūloko. Ke 3000 a me 3500w ka mana apo (ID 21 a me 22), e hoʻokō i ke ʻano puka kī komo piha.
Nā kiʻi ʻāpana ʻāpana o kēlā me kēia ʻike kuʻihao ma lalo o kahi microscope optical
Kiʻi 4. (a) Ka pilina ma waena o ka ikaika tensile hope loa (UTS) a me ka lakio mana i nā hoʻāʻo kuʻihao; (b) Ka mana holoʻokoʻa o nā hoʻāʻo kuʻihao āpau
Kiʻi 5. (a) Pilina ma waena o ka lakio hiʻohiʻona a me UTS; (b) Ka pilina ma waena o ka hoʻonui ʻana a me ka hohonu o ke komo ʻana a me UTS; (c) Ka nui o ka mana no nā hoʻāʻo kuʻihao āpau
Kiʻi 6. (ac) Palapala ʻāina o ke kaha komo ʻana o ka microhardness Vickers; (df) Nā spectra kemika SEM-EDS e pili ana no ka hoʻopili ʻana i ke ʻano hoʻoili; (g) Kiʻikuhi schematic o ka pilina ma waena o ke kila a me ka alumini; (h) Fe2Al5 a me ka mānoanoa IMC holoʻokoʻa o nā hoʻopili ʻana i ke ʻano hoʻoili
Kiʻi 7. (ac) Palapala ʻāina o ke kaha komo ʻana o ka microhardness Vickers; (df) Ke ʻano kemika SEM-EDS e pili ana no ka hoʻopili ʻana i ke ʻano perforation kuʻina kūloko
Kiʻi 8. (ac) Palapala ʻāina o ke kaha komo ʻana o ka microhardness Vickers; (df) Ke ʻano kemika SEM-EDS e pili ana no ka hoʻopili piha ʻana i ke ʻano kuʻihao perforation
Kiʻi 9. Hōʻike ka palapala EBSD i ka nui o ka palaoa o ka ʻāpana waiwai hao (papa luna) i ka hoʻāʻo ʻano perforation penetration piha, a helu i ka hoʻolaha nui o ka palaoa.
Kiʻi 10. Nā spectra SEM-EDS o ka pilina ma waena o ka hao waiwai a me ka alumini waiwai
Ua noiʻi kēia haʻawina i nā hopena o ka laser ARM ma ke ʻano, ka microstructure, a me nā waiwai mechanical o IMC i nā hui wili ʻia me ka alumini IF steel-1050 dissimilar lap. Ua noʻonoʻo ke aʻo ʻana i ʻekolu mau ʻano kuʻi (ʻano alakaʻi, ʻano komo kūloko, a me ke ʻano komo piha) a me ʻekolu mau ʻano kukuna laser i koho ʻia (kukuna Gaussian, kukuna annular, a me ke kukuna annular Gaussian). Hōʻike nā hopena noiʻi ʻo ke koho ʻana i ka lakio mana kūpono o ke kukuna Gaussian a me ke kukuna annular he mea nui ia no ka kaohi ʻana i ke ʻano a me ka microstructure o ke kalapona modal kūloko, no laila e hoʻonui ai i nā waiwai mechanical o ka weld. Ma ke ʻano alakaʻi, ʻo kahi kukuna pōʻai me ka lakio mana o 0.2 e hāʻawi i ka ikaika kuʻi maikaʻi loa (71% ka pono o ka hui). Ma ke ʻano perforation, hana ka kukuna Gaussian i ka hohonu kuʻi nui aʻe a me ka lakio hiʻohiʻona kiʻekiʻe aʻe, akā ua hoʻemi nui ʻia ka ikaika kuʻi. ʻO ka kukuna annular me ka lakio mana o 0.5 he hopena koʻikoʻi i ka hoʻomaʻemaʻe ʻana o nā ʻāpana ʻaoʻao kila i ka humuhumu weld. ʻO kēia ma muli o ka haʻahaʻa o ka mahana kiʻekiʻe o ke kaola annular e alakaʻi ana i ka wikiwiki o ka hoʻomaʻalili ʻana, a me ka hopena kaohi ulu ʻana o ka neʻe ʻana o ka Al solute i ka ʻaoʻao o luna o ka weld seam ma ke ʻano o ka palaoa. Aia kahi pilina ikaika ma waena o ka microhardness Vickers a me ka wānana a Thermo Calc no ka pakeneka o ka nui o ka pae. ʻO ka nui o ka pakeneka o ka nui o Fe4Al13, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka microhardness.
Ka manawa hoʻouna: Ian-25-2024
