Nuair a bhios tu a’ ceangal stàilinn ri alùmanum, bidh an ath-bhualadh eadar dadaman Fe agus Al tron phròiseas ceangail a’ cruthachadh todhar brisg eadar-mheatailteach (IMCan). Tha làthaireachd nan IMCan sin a’ cuingealachadh neart meacanaigeach a’ cheangail, agus mar sin feumar smachd a chumail air meud nan todhar sin. Is e an adhbhar airson cruthachadh IMCn gu bheil solubility Fe ann an Al bochd. Ma tha e nas àirde na ìre sònraichte, faodaidh e buaidh a thoirt air feartan meacanaigeach an tàthaidh. Tha feartan sònraichte aig IMCn leithid cruas, ductility cuibhrichte agus cruas, agus feartan moirfeòlais. Tha rannsachadh air faighinn a-mach, an taca ri IMCan eile, gu bheilear den bheachd gu farsaing gur e còmhdach Fe2Al5 IMC an tè as binne (11.8).± 1.8 GPa) Ìre IMC, agus is e cuideachd am prìomh adhbhar airson an lùghdachadh ann an feartan meacanaigeach mar thoradh air fàilligeadh tàthaidh. Bidh am pàipear seo a’ sgrùdadh pròiseas tàthaidh laser iomallach de stàilinn IF agus 1050 alùmanum a’ cleachdadh leusair modh fàinne a ghabhas atharrachadh, agus a’ sgrùdadh gu domhainn buaidh cumadh beam laser air cruthachadh choimeasgaidhean eadar-mheatailteach agus feartan meacanaigeach. Le bhith ag atharrachadh a ’cho-mheas cumhachd cridhe / fàinne, chaidh a lorg, fo mhodh giùlain, gum faod co-mheas cumhachd cridhe / fàinne de 0.2 farsaingeachd uachdar ceangail eadar-aghaidh tàthaidh nas fheàrr a choileanadh agus tighead Fe2Al5 IMC a lughdachadh gu mòr, agus mar sin a’ leasachadh neart rùsgaidh a ’cho-phàirteach. .
Tha an artaigil seo a’ toirt a-steach buaidh leusair modh fàinne a ghabhas atharrachadh air cruthachadh todhar eadar-mheatailteach agus feartan meacanaigeach rè tàthadh laser iomallach de stàilinn IF agus 1050 alùmanum. Tha toraidhean an rannsachaidh a’ nochdadh, fo mhodh giùlain, gu bheil co-mheas cumhachd cridhe / fàinne de 0.2 a’ toirt seachad farsaingeachd uachdar ceangail eadar-aghaidh tàthaidh nas motha, a tha air a nochdadh le neart rùsgaidh as àirde de 97.6 N / mm2 (co-èifeachdas 71%). A bharrachd air an sin, an taca ri giùlan Gaussian le co-mheas cumhachd nas àirde na 1, tha seo gu mòr a’ lughdachadh tiugh todhar Fe2Al5 intermetallic (IMC) le 62% agus tighead iomlan IMC le 40%. Anns a ’mhodh perforation, chaidh sgàinidhean agus neart rùsgaidh nas ìsle fhaicinn an taca ris a’ mhodh giùlain. Is fhiach a bhith mothachail gun deach ùrachadh mòr gràin fhaicinn anns an t-seam tàthaidh nuair a bha an co-mheas cumhachd cridhe / fàinne 0.5.
Nuair a bhios r = 0, cha tèid ach cumhachd lùb a chruthachadh, agus nuair a bhios r = 1, chan eil ach prìomh chumhachd air a chruthachadh.
Diagram sgeamach de cho-mheas cumhachd r eadar beam Gaussian agus beam annular
(a) Inneal tàthaidh; (b) Doimhneachd agus leud a 'phròifil tàthaidh; (c) Diagram sgeamach de bhith a’ taisbeanadh shuidheachaidhean sampall agus tàmh-àirneisean
Deuchainn MC: Is ann dìreach a thaobh giùlan Gaussian a tha an t-seam tàthaidh an toiseach ann am modh giùlain eu-domhainn (ID 1 agus 2), agus an uairsin a’ gluasad gu modh toll-glasaidh a tha a’ dol a-steach gu ìre (ID 3-5), le sgàinidhean follaiseach a’ nochdadh. Nuair a chaidh cumhachd an fhàinne suas bho 0 gu 1000 W, cha robh sgàinidhean follaiseach aig ID 7 agus bha doimhneachd beairteachadh iarainn an ìre mhath beag. Nuair a thèid cumhachd an fhàinne àrdachadh gu 2000 agus 2500 W (IDs 9 agus 10), bidh doimhneachd an raon iarainn beairteach ag àrdachadh. Cus sgàineadh aig cumhachd fàinne 2500w (ID 10).
Deuchainn MR: Nuair a tha an cumhachd bunaiteach eadar 500 agus 1000 W (ID 11 agus 12), tha an t-seam tàthaidh ann am modh giùlain; A 'dèanamh coimeas eadar ID 12 agus ID 7, ged a tha an cumhachd iomlan (6000w) mar an ceudna, tha ID 7 a' cur an gnìomh modh toll glasaidh. Tha seo mar thoradh air an lùghdachadh mòr ann an dùmhlachd cumhachd aig ID 12 mar thoradh air a’ phrìomh fheart lùb (r = 0.2). Nuair a ruigeas an cumhachd iomlan 7500 W (ID 15), faodar làn mhodh treòrachaidh a choileanadh, agus an taca ris an 6000 W a chaidh a chleachdadh ann an ID 7, tha cumhachd làn mhodh treòrachaidh air a mheudachadh gu mòr.
Deuchainn IC: Chaidh modh giùlain (ID 16 agus 17) a choileanadh aig cumhachd bunaiteach 1500w agus cumhachd fàinne 3000w agus 3500w. Nuair a tha an cumhachd bunaiteach 3000w agus an cumhachd fàinne eadar 1500w agus 2500w (ID 19-20), tha sgàinidhean follaiseach a 'nochdadh aig an eadar-aghaidh eadar iarann saidhbhir agus alùmanum beairteach, a' cruthachadh pàtran toll beag a tha a 'dol a-steach gu h-ionadail. Nuair a tha cumhachd an fhàinne 3000 agus 3500w (ID 21 agus 22), coileanadh modh toll-iuchrach làn treòrachaidh.
Ìomhaighean tar-roinneil riochdachail de gach comharrachadh tàthaidh fo mhiocroscop optigeach
Figear 4. (a) An dàimh eadar neart tensile deireannach (UTS) agus co-mheas cumhachd ann an deuchainnean tàthaidh; (b) Cumhachd iomlan gach deuchainn tàthaidh
Figear 5. (a) Dàimh eadar co-mheas taobh agus UTS; (b) An dàimh eadar leudachadh agus doimhneachd treòrachaidh agus UTS; (c) Dùmhlachd cumhachd airson a h-uile deuchainn tàthaidh
Figear 6. (ac) Mapa contour indentation indentation microhardness Vickers; (df) Speactra ceimigeach SEM-EDS co-fhreagarrach airson tàthadh modh giùlan riochdachaidh; (g) Diagram sgeamach den eadar-aghaidh eadar stàilinn agus alùmanum; (h) Fe2Al5 agus tighead iomlan IMC de thàthan modh giùlain
Figear 7. (ac) Mapa contour indentation indentation microhardness Vickers; (df) Sgeama ceimigeach SEM-EDS co-fhreagarrach airson tàthadh modh perforation treòrachaidh ionadail riochdachail
Figear 8. (ac) Mapa contour indentation indentation microhardness Vickers; (df) Speactram ceimigeach SEM-EDS co-fhreagarrach airson tàthadh modh làn-drùidh riochdachail
Figear 9. Tha cuilbheart EBSD a’ sealltainn meud gràin na roinne làn iarainn (plàta àrd) anns an deuchainn modh treòrachaidh làn treòrachaidh, agus a’ tomhas cuairteachadh meud gràin
Figear 10. Spectra SEM-EDS den eadar-aghaidh eadar iarann saidhbhir agus alùmanum beairteach
Rinn an sgrùdadh seo sgrùdadh air buaidh leusair ARM air cruthachadh, meanbh-structar, agus feartan meacanaigeach IMC ann an joints tàthaichte uchd eadar-dhealaichte IF stàilinn-1050 alùmanum. Bheachdaich an sgrùdadh air trì modhan tàthaidh (modh giùlain, modh treòrachaidh ionadail, agus modh làn treòrachaidh) agus trì cumaidhean beam laser taghte (beam Gaussian, beam annular, agus beam annular Gaussian). Tha toraidhean an rannsachaidh a’ nochdadh gu bheil a bhith a’ taghadh a’ cho-mheas cumhachd iomchaidh de ghiùlan Gaussian agus beam annular na phrìomh paramadair airson smachd a chumail air cruthachadh agus microstructure carbon modal a-staigh, agus mar sin a’ meudachadh feartan meacanaigeach an tàthaidh. Ann am modh giùlain, tha beam cruinn le co-mheas cumhachd de 0.2 a 'toirt seachad an neart tàthaidh as fheàrr (co-èifeachdas 71%). Anns a 'mhodh perforation, bidh an giùlan Gaussian a' toirt a-mach barrachd doimhneachd tàthaidh agus co-mheas taobh nas àirde, ach tha an dian tàthaidh air a lùghdachadh gu mòr. Tha an giùlan annular le co-mheas cumhachd de 0.5 a 'toirt buaidh mhòr air ùrachadh gràinean taobh stàilinn anns an t-seam tàthaidh. Tha seo mar thoradh air an teòthachd as ìsle den t-seam annular a tha a’ leantainn gu ìre fuarachaidh nas luaithe, agus a’ bhuaidh bacadh fàis aig imrich Al solute a dh’ ionnsaigh pàirt àrd an t-seam tàthaidh air an structar gràin. Tha co-dhàimh làidir eadar microhardness Vickers agus ro-innse Thermo Calc air ceudad meud ìre. Mar as motha an àireamh sa cheud de Fe4Al13, is ann as àirde am microhardness.
Ùine puist: Faoilleach 25-2024
