1. Қолдану мысалдары
1) Түйістіру тақтасы
1960 жылдары Toyota Motor Company алғаш рет арнайы пісірілген дайындама технологиясын қабылдады. Бұл екі немесе одан да көп парақтарды дәнекерлеу арқылы біріктіріп, содан кейін оларды штамптау. Бұл парақтардың қалыңдығы, материалдары және қасиеттері әртүрлі болуы мүмкін. Автокөліктердің өнімділігі мен энергия үнемдеу, қоршаған ортаны қорғау, жүргізу қауіпсіздігі және т.б. сияқты функцияларға қойылатын талаптардың артуына байланысты арнайы пісіру технологиясы барған сайын көбірек назар аудара бастады. Пластиналық пісіру нүктелік пісіруді, тез пісіруді,лазерлік дәнекерлеу, сутегімен доғалық дәнекерлеу және т.б. Қазіргі уақытта,лазерлік дәнекерлеунегізінен шетелдік зерттеулерде және арнайы дәнекерленген дайындамаларды өндіруде қолданылады.
Сынақ және есептеу нәтижелерін салыстыру арқылы нәтижелер жақсы сәйкес келеді, бұл жылу көзінің моделінің дұрыстығын растайды. Әртүрлі процесс параметрлері бойынша дәнекерлеу тігісінің ені есептеліп, біртіндеп оңтайландырылды. Соңында, 2:1 сәуле энергиясының қатынасы қабылданды, қос сәулелер параллель орналастырылды, үлкен энергия сәулесі дәнекерлеу тігісінің ортасында, ал кіші энергия сәулесі қалың пластинада орналасты. Бұл дәнекерлеу енін тиімді түрде азайта алады. Екі сәуле бір-бірінен 45 градусқа қашықтықта болған кезде. Орналасқан кезде, сәуле сәйкесінше қалың пластинаға және жұқа пластинаға әсер етеді. Тиімді қыздыру сәулесінің диаметрінің азаюына байланысты дәнекерлеу ені де азаяды.
2) Алюминий болат, әртүрлі металдар
Ағымдағы зерттеу келесі қорытындыларды жасайды: (1) Сәуле энергиясының арақатынасы артқан сайын, дәнекерлеу/алюминий қорытпасы интерфейсінің бірдей позиция аймағындағы аралық металл қосылысының қалыңдығы біртіндеп азаяды және таралу тұрақты бола түседі. RS=2 болғанда, интерфейстік IMC қабатының қалыңдығы 5-10 микрон аралығында болады. Бос «ине тәрізді» IMC максималды ұзындығы 23 микрон аралығында болады. RS=0,67 болғанда, интерфейстік IMC қабатының қалыңдығы 5 микроннан төмен болады, ал бос «ине тәрізді» IMC максималды ұзындығы 5,6 микрон болады. Интерметалл қосылысының қалыңдығы айтарлықтай азаяды.
(2)Параллель қос сәулелі лазер дәнекерлеу үшін қолданылған кезде, дәнекерлеу/алюминий қорытпасы интерфейсіндегі IMC біркелкі емес болады. Болат/алюминий қорытпасы қосылыс интерфейсінің жанындағы дәнекерлеу/алюминий қорытпасы интерфейсіндегі IMC қабатының қалыңдығы қалыңырақ, максималды қалыңдығы 23,7 микрон. . Сәуле энергиясының қатынасы артқан сайын, RS=1,50 болғанда, дәнекерлеу/алюминий қорытпасы интерфейсіндегі IMC қабатының қалыңдығы сериялық қос сәуленің сол аймағындағы металларалық қосылыстың қалыңдығынан үлкен болады.
3. Алюминий-литий қорытпасы Т-тәрізді қосылыс
2A97 алюминий қорытпасынан жасалған лазерлік дәнекерленген қосылыстардың механикалық қасиеттеріне келетін болсақ, зерттеушілер микроқаттылықты, созылу қасиеттерін және шаршау қасиеттерін зерттеді. Сынақ нәтижелері мынаны көрсетеді: 2A97-T3/T4 алюминий қорытпасынан жасалған лазерлік дәнекерленген қосылыстың дәнекерлеу аймағы қатты жұмсарған. Коэффициент шамамен 0,6 құрайды, бұл негізінен еруімен және кейіннен берік фазаның тұнбаға түсу қиындықтарымен байланысты; IPGYLR-6000 талшықты лазерімен дәнекерленген 2A97-T4 алюминий қорытпасынан жасалған қосылыстың беріктік коэффициенті 0,8-ге жетуі мүмкін, бірақ пластикалық төмен, ал IPGYLS-4000 талшығылазерлік дәнекерлеуЛазермен дәнекерленген 2A97-T3 алюминий қорытпасынан жасалған қосылыстардың беріктік коэффициенті шамамен 0,6 құрайды; 2A97-T3 алюминий қорытпасынан жасалған лазермен дәнекерленген қосылыстардағы шаршау жарықтарының себебі кеуек ақаулары болып табылады.
Синхронды режимде, әртүрлі кристалдық морфологияларға сәйкес, FZ негізінен бағаналы кристалдардан және тең осьті кристалдардан тұрады. Бағаналы кристалдардың эпитаксиалды EQZ өсу бағыты бар және олардың өсу бағыттары балқу сызығына перпендикуляр. Себебі EQZ түйіршігінің беті дайын ядролану бөлшегі болып табылады және бұл бағытта жылу таралуы ең жылдам. Сондықтан тік балқу сызығының бастапқы кристаллографиялық осі басымдықпен өседі және бүйірлері шектеледі. Бағаналы кристалдар дәнекерлеу ортасына қарай өскен сайын құрылымдық морфология өзгереді және бағаналы дендриттер пайда болады. Дәнекерлеу ортасында балқытылған бассейннің температурасы жоғары, жылу таралу жылдамдығы барлық бағытта бірдей және түйіршіктер барлық бағытта тең осьті өсіп, тең осьті дендриттер түзеді. Тең осьті дендриттердің бастапқы кристаллографиялық осі үлгі жазықтығына дәл жанасқан кезде, металлографиялық фазада айқын гүл тәрізді түйіршіктер байқалуы мүмкін. Сонымен қатар, дәнекерлеу аймағындағы жергілікті компоненттердің шамадан тыс салқындауы әсерінен, тең осьті ұсақ түйіршікті жолақтар әдетте синхронды режимдегі Т-тәрізді қосылыстың дәнекерленген тігіс аймағында пайда болады, ал тең осьті ұсақ түйіршікті жолақтағы түйіршік морфологиясы EQZ түйіршік морфологиясынан өзгеше. Сыртқы түрі бірдей. TSTB-LW гетерогенді режимінің қыздыру процесі TSTB-LW синхронды режимінің қыздыру процесінен өзгеше болғандықтан, макроморфология мен микроқұрылым морфологиясында айқын айырмашылықтар бар. TSTB-LW гетерогенді режиміндегі Т-тәрізді қосылыс екі термиялық циклді бастан кешірді, қос балқытылған бассейн сипаттамаларын көрсетеді. Дәнекерлеу ішінде айқын екінші реттік балқу сызығы бар, ал термиялық өткізгіштік дәнекерлеу арқылы пайда болған балқытылған бассейн аз. TSTB-LW гетерогенді режиміндегі процесінде терең ену дәнекерлеуіне термиялық өткізгіштік дәнекерлеудің қыздыру процесі әсер етеді. Екіншілік балқу сызығына жақын орналасқан бағаналы дендриттер мен тең осьті дендриттердің түйіршік асты шекаралары аз және бағаналы немесе жасушалық кристалдарға айналады, бұл жылу өткізгіштікпен пісірудің қыздыру процесінің терең ену дәнекерлеулеріне термиялық өңдеу әсерін тигізетінін көрсетеді. Ал жылу өткізгіш дәнекерлеудің ортасындағы дендриттердің түйіршік өлшемі 2-5 микронды құрайды, бұл терең ену дәнекерлеуінің ортасындағы дендриттердің түйіршік өлшемінен (5-10 микрон) әлдеқайда аз. Бұл негізінен екі жақтағы дәнекерлеудің максималды қыздырылуына байланысты. Температура кейінгі салқындату жылдамдығына байланысты.
3) Қос сәулелі лазерлік ұнтақты қаптаманы дәнекерлеу принципі
4)Жоғары дәнекерлеу қосылысының беріктігі
Қос сәулелі лазерлік ұнтақты тұндыру дәнекерлеу тәжірибесінде екі лазер сәулесі көпір сымының екі жағында қатар орналасқандықтан, лазер мен негіздің әсер ету диапазоны бір сәулелі лазерлік ұнтақты тұндыру дәнекерлеуіне қарағанда үлкенірек, ал алынған дәнекерлеу қосылыстары көпір сымына тік орналасқан. Сымның бағыты салыстырмалы түрде созылған. 3.6-суретте бір сәулелі және қос сәулелі лазерлік ұнтақты тұндыру дәнекерлеу арқылы алынған дәнекерлеу қосылыстары көрсетілген. Дәнекерлеу процесінде, ол қос сәулелі болсын,лазерлік дәнекерлеуәдіс немесе бір сәулелілазерлік дәнекерлеуәдіспен негізгі материалда жылу өткізгіштік арқылы белгілі бір балқытылған бассейн пайда болады. Осылайша, балқытылған бассейндегі балқытылған негізгі материал металл балқытылған өздігінен ағатын қорытпа ұнтағымен металлургиялық байланыс түзе алады, осылайша дәнекерлеуге қол жеткізеді. Дәнекерлеу үшін қос сәулелі лазерді қолданған кезде, лазер сәулесі мен негізгі материал арасындағы өзара әрекеттесу екі лазер сәулесінің әсер ету аймақтары арасындағы өзара әрекеттесу болып табылады, яғни лазер материалда пайда болған екі балқытылған бассейн арасындағы өзара әрекеттесу. Осылайша, алынған жаңа балқыту ауданы бір сәулеліге қарағанда үлкеніреклазерлік дәнекерлеу, сондықтан қос сәулелі дәнекерлеу қосылыстарылазерлік дәнекерлеубір сәулеліден беріклазерлік дәнекерлеу.
2. Жоғары дәнекерлеу және қайталану
Бір сәулелілазерлік дәнекерлеуэкспериментте, лазердің фокусталған нүктесінің орталығы микрокөпір сымына тікелей әсер ететіндіктен, көпір сымына өте жоғары талаптар қойыладылазерлік дәнекерлеулазерлік энергия тығыздығының біркелкі емес таралуы және қорытпа ұнтағының қалыңдығының біркелкі еместігі сияқты процесс параметрлері. Бұл дәнекерлеу процесінде сымның үзілуіне әкеледі және тіпті көпір сымының булануына тікелей әкеледі. Қос сәулелі лазерлік дәнекерлеу әдісінде екі лазер сәулесінің фокусталған нүктелік орталықтары микрокөпір сымдарына тікелей әсер етпейтіндіктен, көпір сымдарының лазерлік дәнекерлеу процесінің параметрлеріне қойылатын қатаң талаптар азаяды және дәнекерлеу және қайталану мүмкіндігі айтарлықтай жақсарады.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 17 қазан
