1. Ejemplos de aplicación
1) Tablero de empalme
En la década de 1960, Toyota Motor Company adoptó por primera vez la tecnología de piezas en bruto soldadas a medida. Consiste en unir dos o más láminas entre sí mediante soldadura y luego estamparlas. Estas láminas pueden tener diferentes espesores, materiales y propiedades. Debido a los requisitos cada vez más altos para el rendimiento del automóvil y funciones como el ahorro de energía, la protección del medio ambiente, la seguridad en la conducción, etc., la tecnología de soldadura a medida ha atraído cada vez más atención. La soldadura de placas puede utilizar soldadura por puntos, soldadura a tope por flash,soldadura láser, soldadura por arco de hidrógeno, etc. En la actualidad,soldadura láserse utiliza principalmente en la investigación extranjera y la producción de piezas en bruto soldadas a medida.
Al comparar los resultados de las pruebas y los cálculos, los resultados concuerdan, lo que verifica la exactitud del modelo de fuente de calor. Se calculó y optimizó gradualmente el ancho de la costura de soldadura bajo diferentes parámetros del proceso. Finalmente, se adoptó la relación de energía del haz de 2:1, las vigas dobles se dispusieron en paralelo, el haz de energía grande se ubicó en el centro de la costura de soldadura y el haz de energía pequeño se ubicó en la placa gruesa. Puede reducir efectivamente el ancho de la soldadura. Cuando los dos haces están a 45 grados uno del otro. Cuando está dispuesta, la viga actúa sobre la placa gruesa y la placa delgada respectivamente. Debido a la reducción del diámetro efectivo del haz calefactor, el ancho de soldadura también disminuye.
2）Metales diferentes de acero y aluminio.
El estudio actual llega a las siguientes conclusiones: (1) A medida que aumenta la relación de energía del haz, el espesor del compuesto intermetálico en la misma área de posición de la interfaz soldadura/aleación de aluminio disminuye gradualmente y la distribución se vuelve más regular. Cuando RS = 2, el espesor de la capa de interfaz IMC está entre 5 y 10 micrómetros. La longitud máxima del IMC libre “en forma de aguja” está entre 23 micras. Cuando RS = 0,67, el espesor de la capa de IMC de interfaz es inferior a 5 micras, y la longitud máxima del IMC "en forma de aguja" libre es de 5,6 micras. El espesor del compuesto intermetálico se reduce significativamente.
(2)Cuando se utiliza un láser de doble haz paralelo para soldar, el IMC en la interfaz soldadura/aleación de aluminio es más irregular. El espesor de la capa de IMC en la interfaz soldadura/aleación de aluminio cerca de la interfaz de la junta de acero/aleación de aluminio es más grueso, con un espesor máximo de 23,7 micrones. . A medida que aumenta la relación de energía del haz, cuando RS = 1,50, el espesor de la capa de IMC en la interfaz soldadura/aleación de aluminio es aún mayor que el espesor del compuesto intermetálico en la misma área del haz dual en serie.
3. Junta en forma de T de aleación de aluminio y litio
En cuanto a las propiedades mecánicas de las uniones soldadas con láser de aleación de aluminio 2A97, los investigadores estudiaron la microdureza, las propiedades de tracción y las propiedades de fatiga. Los resultados de la prueba muestran que: la zona de soldadura de la unión soldada con láser de aleación de aluminio 2A97-T3/T4 está muy ablandada. El coeficiente ronda el 0,6, lo que se relaciona principalmente con la disolución y posterior dificultad de precipitación de la fase de fortalecimiento; El coeficiente de resistencia de la junta de aleación de aluminio 2A97-T4 soldada con láser de fibra IPGYLR-6000 puede alcanzar 0,8, pero la plasticidad es baja, mientras que la fibra IPGYLS-4000soldadura láserEl coeficiente de resistencia de las juntas de aleación de aluminio 2A97-T3 soldadas con láser es de aproximadamente 0,6; Los defectos de los poros son el origen de las grietas por fatiga en uniones soldadas con láser de aleación de aluminio 2A97-T3.
En el modo sincrónico, según las diferentes morfologías cristalinas, FZ se compone principalmente de cristales columnares y cristales equiaxiales. Los cristales columnares tienen una orientación de crecimiento epitaxial EQZ y sus direcciones de crecimiento son perpendiculares a la línea de fusión. Esto se debe a que la superficie del grano EQZ es una partícula de nucleación ya preparada y la disipación de calor en esta dirección es la más rápida. Por lo tanto, el eje cristalográfico primario de la línea de fusión vertical crece preferentemente y los lados están restringidos. A medida que los cristales columnares crecen hacia el centro de la soldadura, la morfología estructural cambia y se forman dendritas columnares. En el centro de la soldadura, la temperatura del baño fundido es alta, la tasa de disipación de calor es la misma en todas las direcciones y los granos crecen equiaxialmente en todas direcciones, formando dendritas equiaxiales. Cuando el eje cristalográfico primario de las dendritas equiaxiales es exactamente tangente al plano de la muestra, se pueden observar granos obvios en forma de flores en la fase metalográfica. Además, debido al sobreenfriamiento de los componentes locales en la zona de soldadura, las bandas de grano fino equiaxiales generalmente aparecen en el área de la costura soldada de la junta en forma de T en modo síncrono, y la morfología del grano en la banda de grano fino equiaxial es diferente de la morfología del grano de EQZ. Misma apariencia. Debido a que el proceso de calentamiento del modo heterogéneo TSTB-LW es diferente del del modo síncrono TSTB-LW, existen diferencias obvias en la macromorfología y la morfología de la microestructura. La junta en forma de T TSTB-LW de modo heterogéneo ha experimentado dos ciclos térmicos, mostrando características de doble piscina fundida. Hay una línea de fusión secundaria obvia dentro de la soldadura y el baño de fusión formado por la soldadura por conducción térmica es pequeño. En el proceso TSTB-LW en modo heterogéneo, la soldadura de penetración profunda se ve afectada por el proceso de calentamiento de la soldadura por conducción térmica. Las dendritas columnares y las dendritas equiaxiales cercanas a la línea de fusión secundaria tienen menos límites de subgrano y se transforman en cristales columnares o celulares, lo que indica que el proceso de calentamiento de la soldadura por conductividad térmica tiene un efecto de tratamiento térmico en las soldaduras de penetración profunda. Y el tamaño de grano de las dendritas en el centro de la soldadura térmicamente conductora es de 2 a 5 micrones, que es mucho más pequeño que el tamaño de grano de las dendritas en el centro de la soldadura de penetración profunda (5 a 10 micrones). Esto está relacionado principalmente con el calentamiento máximo de las soldaduras en ambos lados. La temperatura está relacionada con la velocidad de enfriamiento posterior.
3) Principio de la soldadura de revestimiento de polvo con láser de doble haz
4)Alta resistencia de la unión de soldadura
En el experimento de soldadura por deposición de polvo con láser de doble haz, dado que los dos rayos láser se distribuyen uno al lado del otro en ambos lados del cable del puente, el alcance del láser y el sustrato es mayor que el de la soldadura por deposición de polvo con láser de haz único. y las uniones de soldadura resultantes son verticales al cable del puente. La dirección del alambre es relativamente alargada. La Figura 3.6 muestra las uniones de soldadura obtenidas mediante soldadura por deposición de polvo láser de haz simple y de haz doble. Durante el proceso de soldadura, ya sea de doble haz.soldadura lásermétodo o un solo hazsoldadura láserEn este método, se forma una determinada piscina fundida sobre el material base mediante conducción de calor. De esta manera, el metal del material base fundido en el baño fundido puede formar una unión metalúrgica con el polvo de aleación autofundente fundido, logrando así la soldadura. Cuando se utiliza un láser de doble haz para soldar, la interacción entre el rayo láser y el material base es la interacción entre las áreas de acción de los dos rayos láser, es decir, la interacción entre los dos charcos fundidos formados por el láser sobre el material. . De esta manera, la nueva fusión resultante El área es mayor que la de un solo haz.soldadura láser, por lo que las uniones de soldadura obtenidas por doble hazsoldadura láserson más fuertes que los de un solo hazsoldadura láser.
2. Alta soldabilidad y repetibilidad
En el haz únicosoldadura láserExperimento, dado que el centro del punto enfocado del láser actúa directamente sobre el cable del micropuente, el cable del puente tiene requisitos muy altos para elsoldadura láserparámetros del proceso, como la distribución desigual de la densidad de energía del láser y el espesor desigual del polvo de aleación. Esto provocará la rotura del cable durante el proceso de soldadura e incluso provocará directamente que el cable del puente se vaporice. En el método de soldadura láser de doble haz, dado que los centros puntuales enfocados de los dos rayos láser no actúan directamente sobre los alambres del micropuente, se reducen los requisitos estrictos para los parámetros del proceso de soldadura láser de los alambres del puente y la soldabilidad y la repetibilidad mejora considerablemente. .
Hora de publicación: 17 de octubre de 2023
