Abstraktne
Keevisliidete mehaaniline omadus on oluline ja kriitiline tegur magneesiumisulami laialdasel kasutamisel komponentide valmistamisel. Selles uuringus uuriti võnkuva laseri ja Gd pulbri lisamise sünergistlikku mõju laser-MIG hübriidkeevitatud magneesiumisulamist liitekohtade elastsusele. Lisaks selgitati plastilisuse suurendamise mehhanismi terade täpsustamise ja pragude leviku käitumise põhjal. Ühenduse pikenemine suurenes 145,3%, võrreldes mittevõnkuva laserkeevitusega{5}}. Võnkuva laseri segav toime ja kõrge -sulamistemperatuuriga- sadestunud faaside (Mg, Al) liitmine2Gd andis tulemuseks teravilja rafineerimise. Keevisõmbluse plastiline anisotroopia vähenes juhusliku tera orientatsiooni tõttu, mille põhjustas homogeenne keevisõmbluse mikrostruktuur. Järelikult aktiveeritakse 〈c + a〉 Suurendati dislokatsiooni libisemist, mis oli plastilisuse parandamise võtmetegur. Pragude levimise käigus pöörati kaksikutega terade orientatsiooni ja paranes külgnevate terade geomeetriline ühilduvus. Järelikult takistati tõhusalt pragude levikut piki tera piiri. Selle uuringu tulemused aitavad kaasa võnkelaseri edasiarendamisele koos jõuallikaga keevitustehnoloogiaga ja pakuvad väärtuslikku võrdlusmaterjali magneesiumisulamist keevisliidete elastsuse suurendamiseks.
joonis
Tabel 2. Võnkuva laser-MIG-hübriid-Gd võimsustäidise keevitamise parameetrid.
| Keevitamise parameetrid | väärtusi |
|---|---|
| Laseri võimsusP(kW) | 2.2 |
| Traadi etteande kiirusvf(m/min) | 5.0, 5.5 |
| Keevitamise kiirusvw(mm/s) | 30, 35, 40 |
| Laseri võnkesagedusf(Hz) | 50, 100, 150, 200 |
| Laseri võnke läbimõõtD(mm) | 1 |
| Pulbrisööturi pöörlemiskiirusvr(l/min) | 3.0, 6.0, 9.0 |
| Pulbrisööturi kandegaasi voolukiirusvc(rpm) |
6.0, 7.5, 9.0
|
Uus läbimurre keevitamisel suurendab oluliselt magneesiumisulami elastsust
Uurimisrühm on avalikustanud olulise edusammu magneesiumisulami keevitamise vallas, näidates, et võnkuva lasertehnoloogia ja gadoliiniumi (Gd) pulbri lisamise kombinatsioon võib märkimisväärselt suurendada laser-MIG hübriidkeevisliidete elastsust.
Magneesiumisulameid hinnatakse nende kergekaaluliste omaduste tõttu, kuid need on sageli piiratud keevisõmbluse halva elastsuse tõttu. Uus uuring näitab, et liigeste pikenemist saab parandada145%võrreldes tavapärase mitte{0}}võnkuva laserkeevitusega.
Teadlaste sõnul tuleneb paranemine sellestteravilja rafineerimineja muutub sissepragude levimise käitumine. Võnkuv laser tekitab segava efekti, samas kui kõrge -sulamistemperatuur- (Mg, Al)₂Gd sade aitab täpsustada mikrostruktuuri. See protsess vähendab plastilist anisotroopiat, randomiseerides terade orientatsiooni, mis suurendab kriitilise 〈c + a〉 dislokatsiooni libisemise - aktiveerimist, mis on parandatud plastilisuse võtmemehhanism.
Lisaks pöörleb pragude levimise ajal tera orientatsioon mestimise teel, suurendades naaberterade geomeetrilist ühilduvust. See takistab tõhusalt pragude liikumist piki terade piire.
Leiud pakuvad uusi teadmisi võnkuva -laseriga- ja pulbersöötmisega keevitamise kohta ning on paljulubav viis magneesiumisulamist komponentide mehaanilise jõudluse parandamiseks tööstuses.
Pärast keevitamist valmistati proovid ette metallurgilise, skaneeriva elektronmikroskoobi (SEM), elektronide tagasi-hajutatud difraktsiooni (EBSD), transmissioonielektronmikroskoobi (TEM) ja mehaaniliste omaduste analüüsi jaoks. Esmalt lihviti proov metallograafiliste liivapaberitega, poleeriti ja seejärel korrodeeriti söövitavate lahustega, et uurida keevisõmbluse mikrostruktuuri. EBSD proovid poleeriti elektrolüütiliselt lahuses, mis sisaldas n-butanoolmetanoolperkloraati suhtega 6:34:60. Proove poleeriti 25 sekundit temperatuuril –20 kraadi pingega 25 V ja vooluga 0,6 A. Tõmbekatsed viidi läbi koormuskiirusega 2,0 mm/min ja tulemused saadi kolme proovi keskmise arvutamisega. Pragude leviku käitumise uurimiseks valiti ühe -servaga sälguga tõmbeproovid (SENT) ja keevisõmbluse tsoonis valmistati konkreetsed sälguotsad.
3. Tulemused
3.1. Keevisõmbluse morfoloogiad
Võnkuv laser võib parandada keevisõmbluse moodustumist ja tõhusalt kõrvaldada keevisõmbluse defektid. Tabelis 3 on näidatud keevisõmbluse ja ristlõike morfoloogiad erinevate protsessidega laser-MIG-hübriidkeevitusel. Laser-MIG hübriidkeevitus koosnes ülaosas laiast ja madalast kaartsoonist ning põhjas sügavast ja kitsast lasertsoonist. Kui traadi etteandmiskiirus oli 5,0 m/min, täheldati keevisõmbluse tagaküljel läbilõike- ja keevitamata defekte, nagu on näidatud tabeli 3 joonisel (a). Traadi etteandmiskiiruse suurendamisel võis keevitamata defektid maha suruda. Kuid keevisõmbluse järjepidevus oli halb, alles jäid allalõiged. Ja kokkuvarisemisdefekti võis täheldada keevisõmbluse esiküljel, nagu on näidatud tabeli 3 joonisel (b). Keevituskiirust suurendades ei olnud keevisõmblusel ja selle ristlõike kujul defekte, kuid keevisõmbluse pinnal võis täheldada kergeid pritsmeid, nagu on näidatud joonisel (c) tabeli 40dss keevituskiirust 40 mm võrra. moodustumine halvenes märgatavalt kokkuvarisemise ja allalõikega. Täheldati keevisõmbluse laiuse märkimisväärset vähenemist, nagu on näidatud joonisel (d).
Tabel 3.
Tabel 3. Erinevate keevitusprotsesside keevisõmbluse morfoloogiad ja{1}}ristlõiked.
| Keevituse morfoloogiad ja{0}}ristlõiked | Keevitamise parameetrid | Keevisõmbluse moodustamine | ||
|---|---|---|---|---|
| vf(m/min) | vw(mm/s) | f(Hz) | ||
|
|
5.0 | 30 | / | Läbilõiked ja keevitamata defektid |
|
|
5.5 | 30 | / | Kehv järjepidevus, kokkuvarisemine ja allahindlused |
|
|
5.5 | 35 | / | Kerged pritsmed |
|
|
5.5 | 40 | / | Kokkuvarisemine ja allalõikamine |
|
|
5.5 | 35 | 50 | Alla lõigatud |
|
|
5.5 | 35 | 100 | Hästi vormitud |
|
|
5.5 | 35 | 150 | Suur nurga nurkade erinevus ja sisselõigete defektid |
|
|
5.5 | 35 | 200 |
Suur nurga nurga erinevus |
