Nalika nyambungake baja kanggo aluminium, reaksi antarane atom Fe lan Al nalika proses sambungan mbentuk senyawa intermetallic brittle (IMC). Ing ngarsane IMCs iki matesi kekuatan mechanical sambungan, mulane iku perlu kanggo ngontrol jumlah senyawa iki. Alesan kanggo pambentukan IMC yaiku kelarutan Fe ing Al kurang. Yen ngluwihi jumlah tartamtu, bisa mengaruhi sifat mechanical saka weld. IMC nduweni sifat unik kayata kekerasan, keuletan lan ketangguhan winates, lan fitur morfologis. Riset nemokake yen dibandhingake karo IMC liyane, lapisan Fe2Al5 IMC dianggep paling rapuh (11.8).± 1.8 GPa) fase IMC, lan uga minangka sebab utama nyuda sifat mekanik amarga gagal las. Makalah iki nyelidiki proses welding laser remot saka baja IF lan 1050 aluminium nggunakake laser mode ring luwes, lan nyelidiki ing ambane pengaruh wangun sinar laser ing tatanan saka senyawa intermetallic lan mechanical. Kanthi nyetel rasio daya inti / dering, ditemokake yen ing mode konduksi, rasio daya inti / dering 0.2 bisa entuk area permukaan ikatan antarmuka las sing luwih apik lan nyuda kekandelan Fe2Al5 IMC kanthi signifikan, saéngga nambah kekuatan geser sendi. .
Artikel iki pirso pengaruh laser mode ring luwes ing tatanan saka senyawa intermetallic lan mechanical nalika welding laser remot saka baja IF lan 1050 aluminium. Asil riset nuduhake yen ing mode konduksi, rasio daya inti / ring 0,2 menehi area lumahing iketan antarmuka las luwih gedhe, kang dibayangke dening kekuatan geser maksimum 97,6 N / mm2 (efficiency gabungan 71%). Kajaba iku, dibandhingake karo balok Gaussian kanthi rasio daya luwih saka 1, iki nyuda kekandelan Fe2Al5 intermetallic compound (IMC) kanthi 62% lan total ketebalan IMC kanthi 40%. Ing mode perforasi, retak lan kekuatan geser sing luwih murah diamati dibandhingake karo mode konduksi. Wigati dicathet menawa refinement gandum sing signifikan diamati ing jahitan las nalika rasio daya inti / ring 0,5.
Nalika r = 0, mung daya daur ulang kui, nalika r = 1, mung daya inti kui.
Diagram skematis rasio daya r antarane balok Gaussian lan balok annular
(a) piranti welding; (b) ambane lan jembaré profil las; (c) Diagram skematis nampilake setelan sampel lan perlengkapan
test MC: Mung ing cilik saka balok Gaussian, lapisan weld pisanan ing mode konduksi cethek (ID 1 lan 2), lan banjur transisi menyang mode lockhole penetrating sebagian (ID 3-5), karo retak ketok katon. Nalika daya ring tambah saka 0 kanggo 1000 W, ora ana retak ketok ing ID 7 lan ambane saka wesi pengayaan relatif cilik. Nalika daya ring mundhak kanggo 2000 lan 2500 W (ID 9 lan 10), ambane saka zona wesi sugih mundhak. Retak banget ing daya ring 2500w (ID 10).
test MR: Nalika daya inti antarane 500 lan 1000 W (ID 11 lan 12), lapisan weld ing mode konduksi; Mbandingaken ID 12 lan ID 7, sanajan daya total (6000w) padha, ID 7 ngleksanakake mode bolongan kunci. Iki amarga nyuda sing signifikan ing Kapadhetan daya ing ID 12 amarga karakteristik loop dominan (r = 0,2). Nalika total daya tekan 7500 W (ID 15), mode seng nembus lengkap bisa ngrambah, lan dibandhingake karo 6000 W digunakake ing ID 7, daya saka mode seng nembus lengkap Ngartekno tambah.
test IC: Mode Conducted (ID 16 lan 17) wis ngrambah ing daya inti 1500w lan daya ring 3000w lan 3500w. Nalika daya inti 3000w lan daya ring antarane 1500w lan 2500w (ID 19-20), retak ketok katon ing antarmuka antarane wesi sugih lan aluminium sugih, mbentuk pola bolongan cilik penetrating lokal. Nalika daya ring 3000 lan 3500w (ID 21 lan 22), entuk mode keyhole seng nembus lengkap.
Gambar cross-sectional wakil saka saben identifikasi welding ing mikroskop optik
Gambar 4. (a) Hubungan antarane kekuatan tarik pokok (UTS) lan rasio daya ing tes welding; (b) Daya total kabeh tes welding
Gambar 5. (a) Sesambungan antarane aspek rasio lan UTS; (b) Hubungan antarane ekstensi lan kedalaman penetrasi lan UTS; (c) Kapadhetan daya kanggo kabeh tes welding
Gambar 6. (ac) peta kontur indentasi microhardness Vickers; (df) Spektrum kimia SEM-EDS sing cocog kanggo welding mode konduksi perwakilan; (g) Diagram skematis antarmuka antarane baja lan aluminium; (h) Fe2Al5 lan total IMC kekandelan welds mode konduktif
Gambar 7. (ac) peta kontur indentasi microhardness Vickers; (df) spektrum kimia SEM-EDS cocog kanggo welding mode perforasi seng nembus lokal perwakilan
Gambar 8. (ac) peta kontur indentasi microhardness Vickers; (df) Spektrum kimia SEM-EDS cocog kanggo welding mode perforasi penetrasi lengkap
Gambar 9. Plot EBSD nuduhake ukuran gandum wilayah sugih wesi (piring ndhuwur) ing test mode perforasi penetrasi lengkap, lan quantifies distribusi ukuran gandum
Figure 10. SEM-EDS spektrum antarmuka antarane wesi sugih lan aluminium sugih
Panaliten iki nyelidiki efek laser ARM ing pembentukan, struktur mikro, lan sifat mekanik IMC ing sambungan las puteran sing ora padha karo paduan aluminium IF steel-1050. Panliten kasebut nganggep telung mode welding (mode konduksi, mode penetrasi lokal, lan mode penetrasi lengkap) lan telung bentuk sinar laser sing dipilih (beam Gaussian, beam annular, lan beam annular Gaussian). Asil riset nuduhake yen milih rasio daya cocok saka balok Gaussian lan balok annular minangka parameter kunci kanggo ngontrol pambentukan lan mikrostruktur karbon modal internal, saéngga ngoptimalake sifat mekanik saka las. Ing mode konduksi, balok bunder kanthi rasio daya 0,2 nyedhiyakake kekuatan welding paling apik (efisiensi gabungan 71%). Ing mode perforasi, sinar Gaussian ngasilake ambane welding sing luwih gedhe lan rasio aspek sing luwih dhuwur, nanging intensitas pengelasan dikurangi sacara signifikan. Beam annular kanthi rasio daya 0,5 duweni pengaruh sing signifikan ing panyulingan gandum sisih baja ing jahitan las. Iki amarga suhu puncak ngisor saka balok annular anjog menyang tingkat cooling luwih cepet, lan efek Watesan wutah saka Al solute migrasi menyang sisih ndhuwur lapisan weld ing struktur gandum. Ana korélasi sing kuat antara Vickers microhardness lan prediksi Thermo Calc babagan persentase volume fase. Sing luwih gedhe persentase volume Fe4Al13, sing luwih dhuwur microhardness.
Wektu kirim: Jan-25-2024
