લેસર સ્ટોર્મ - ડ્યુઅલ-બીમ લેસર ટેક્નોલોજીમાં ભાવિ તકનીકી ફેરફારો 2

1. એપ્લિકેશન ઉદાહરણો

1) સ્પ્લિસિંગ બોર્ડ

1960ના દાયકામાં, ટોયોટા મોટર કંપનીએ સૌપ્રથમ ટેલર-વેલ્ડેડ બ્લેન્ક ટેકનોલોજી અપનાવી હતી. તે વેલ્ડીંગ દ્વારા બે અથવા વધુ શીટ્સને એકસાથે જોડવા અને પછી તેમને સ્ટેમ્પ કરવા માટે છે. આ શીટ્સમાં વિવિધ જાડાઈ, સામગ્રી અને ગુણધર્મો હોઈ શકે છે. ઓટોમોબાઈલ પ્રદર્શન અને ઉર્જા બચત, પર્યાવરણીય સુરક્ષા, ડ્રાઇવિંગ સલામતી વગેરે જેવા કાર્યો માટેની વધુને વધુ જરૂરિયાતોને લીધે, ટેલર વેલ્ડીંગ ટેકનોલોજીએ વધુને વધુ ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું છે. પ્લેટ વેલ્ડીંગ સ્પોટ વેલ્ડીંગ, ફ્લેશ બટ વેલ્ડીંગનો ઉપયોગ કરી શકે છે,લેસર વેલ્ડીંગ, હાઇડ્રોજન આર્ક વેલ્ડીંગ, વગેરે. હાલમાં,લેસર વેલ્ડીંગમુખ્યત્વે વિદેશી સંશોધન અને ટેલર-વેલ્ડેડ બ્લેન્ક્સના ઉત્પાદનમાં વપરાય છે.

કસોટી અને ગણતરીના પરિણામોની સરખામણી કરીને, પરિણામો સારા સંમતિમાં છે, જે ઉષ્મા સ્ત્રોત મોડેલની ચોકસાઈની ચકાસણી કરે છે. વિવિધ પ્રક્રિયા પરિમાણો હેઠળ વેલ્ડ સીમની પહોળાઈની ગણતરી કરવામાં આવી હતી અને ધીમે ધીમે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવી હતી. અંતે, 2:1 નો બીમ એનર્જી રેશિયો અપનાવવામાં આવ્યો, ડબલ બીમ સમાંતર ગોઠવવામાં આવ્યા, મોટી એનર્જી બીમ વેલ્ડ સીમની મધ્યમાં સ્થિત હતી, અને નાની એનર્જી બીમ જાડી પ્લેટ પર સ્થિત હતી. તે વેલ્ડની પહોળાઈને અસરકારક રીતે ઘટાડી શકે છે. જ્યારે બે બીમ એકબીજાથી 45 ડિગ્રી હોય છે. જ્યારે ગોઠવાય છે, ત્યારે બીમ અનુક્રમે જાડી પ્લેટ અને પાતળી પ્લેટ પર કાર્ય કરે છે. અસરકારક હીટિંગ બીમના વ્યાસમાં ઘટાડો થવાને કારણે, વેલ્ડની પહોળાઈ પણ ઘટે છે.

2) એલ્યુમિનિયમ સ્ટીલ ભિન્ન ધાતુઓ

વર્તમાન અભ્યાસ નીચેના નિષ્કર્ષો દોરે છે: (1) જેમ જેમ બીમ ઉર્જા ગુણોત્તર વધે છે, વેલ્ડ/એલ્યુમિનિયમ એલોય ઈન્ટરફેસના સમાન સ્થાનના ક્ષેત્રમાં ઇન્ટરમેટાલિક સંયોજનની જાડાઈ ધીમે ધીમે ઘટતી જાય છે, અને વિતરણ વધુ નિયમિત બને છે. જ્યારે RS=2, ઇન્ટરફેસ IMC સ્તરની જાડાઈ 5-10 માઇક્રોન વચ્ચે હોય છે. મફત "સોય જેવી" IMC ની મહત્તમ લંબાઈ 23 માઇક્રોન વચ્ચે છે. જ્યારે RS=0.67, ઈન્ટરફેસ IMC સ્તરની જાડાઈ 5 માઇક્રોનથી ઓછી હોય છે, અને મુક્ત “સોય જેવી” IMC ની મહત્તમ લંબાઈ 5.6 માઇક્રોન હોય છે. ઇન્ટરમેટાલિક સંયોજનની જાડાઈ નોંધપાત્ર રીતે ઓછી થઈ છે.

(2)જ્યારે વેલ્ડીંગ માટે સમાંતર ડ્યુઅલ-બીમ લેસરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે વેલ્ડ/એલ્યુમિનિયમ એલોય ઈન્ટરફેસમાં IMC વધુ અનિયમિત હોય છે. સ્ટીલ/એલ્યુમિનિયમ એલોય સંયુક્ત ઈન્ટરફેસની નજીક વેલ્ડ/એલ્યુમિનિયમ એલોય ઈન્ટરફેસ પર IMC સ્તરની જાડાઈ 23.7 માઇક્રોનની મહત્તમ જાડાઈ સાથે જાડી છે. . જેમ જેમ બીમ ઉર્જા ગુણોત્તર વધે છે, જ્યારે RS=1.50, વેલ્ડ/એલ્યુમિનિયમ એલોય ઈન્ટરફેસ પર IMC સ્તરની જાડાઈ હજુ પણ સીરીયલ ડ્યુઅલ બીમના સમાન વિસ્તારમાં ઈન્ટરમેટાલિક સંયોજનની જાડાઈ કરતા વધારે છે.

3. એલ્યુમિનિયમ-લિથિયમ એલોય ટી-આકારનું સંયુક્ત

2A97 એલ્યુમિનિયમ એલોયના લેસર વેલ્ડેડ સાંધાના યાંત્રિક ગુણધર્મો વિશે, સંશોધકોએ માઇક્રોહાર્ડનેસ, તાણ ગુણધર્મો અને થાક ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કર્યો. પરીક્ષણ પરિણામો દર્શાવે છે કે: 2A97-T3/T4 એલ્યુમિનિયમ એલોયના લેસર વેલ્ડેડ સંયુક્તનો વેલ્ડ ઝોન ગંભીર રીતે નરમ થઈ ગયો છે. ગુણાંક 0.6 ની આસપાસ છે, જે મુખ્યત્વે વિસર્જન અને મજબૂતીકરણના તબક્કાના વરસાદમાં અનુગામી મુશ્કેલી સાથે સંબંધિત છે; IPGYLR-6000 ફાઇબર લેસર દ્વારા વેલ્ડેડ 2A97-T4 એલ્યુમિનિયમ એલોય સંયુક્તની તાકાત ગુણાંક 0.8 સુધી પહોંચી શકે છે, પરંતુ પ્લાસ્ટિસિટી ઓછી છે, જ્યારે IPGYLS-4000 ફાઇબરલેસર વેલ્ડીંગલેસર વેલ્ડેડ 2A97-T3 એલ્યુમિનિયમ એલોય સાંધાઓની તાકાત ગુણાંક લગભગ 0.6 છે; છિદ્રની ખામી એ 2A97-T3 એલ્યુમિનિયમ એલોય લેસર વેલ્ડેડ સાંધામાં થાકની તિરાડોનું મૂળ છે.

સિંક્રનસ મોડમાં, વિવિધ ક્રિસ્ટલ મોર્ફોલોજિસ અનુસાર, FZ મુખ્યત્વે સ્તંભાકાર સ્ફટિકો અને સમકક્ષ સ્ફટિકોથી બનેલું છે. સ્તંભાકાર સ્ફટિકોમાં એપિટેક્સિયલ EQZ વૃદ્ધિ દિશા હોય છે, અને તેમની વૃદ્ધિની દિશાઓ ફ્યુઝન રેખાને લંબરૂપ હોય છે. આનું કારણ એ છે કે EQZ અનાજની સપાટી એક તૈયાર ન્યુક્લિએશન કણ છે, અને આ દિશામાં ગરમીનું વિસર્જન સૌથી ઝડપી છે. તેથી, વર્ટિકલ ફ્યુઝન લાઇનની પ્રાથમિક ક્રિસ્ટલોગ્રાફિક અક્ષ પ્રાધાન્યપૂર્વક વધે છે અને બાજુઓ પ્રતિબંધિત છે. જેમ જેમ સ્તંભાકાર સ્ફટિકો વેલ્ડના કેન્દ્ર તરફ વધે છે તેમ, માળખાકીય મોર્ફોલોજી બદલાય છે અને સ્તંભાકાર ડેંડ્રાઇટ્સ રચાય છે. વેલ્ડની મધ્યમાં, પીગળેલા પૂલનું તાપમાન ઊંચું હોય છે, ગરમીના વિસર્જનનો દર બધી દિશાઓમાં સમાન હોય છે, અને અનાજ બધી દિશામાં સમાનરૂપે વધે છે, જે ઇક્વિએક્સ્ડ ડેંડ્રાઇટ્સ બનાવે છે. જ્યારે ઇક્વિએક્સ્ડ ડેંડ્રાઇટ્સની પ્રાથમિક ક્રિસ્ટલોગ્રાફિક અક્ષ નમૂનાના સમતલની બરાબર સ્પર્શક હોય છે, ત્યારે મેટાલોગ્રાફિક તબક્કામાં સ્પષ્ટ ફૂલ જેવા અનાજ જોઇ શકાય છે. વધુમાં, વેલ્ડ ઝોનમાં સ્થાનિક ઘટકોના સુપરકૂલિંગથી પ્રભાવિત, સમકાલીન મોડ ટી-આકારના સાંધાના વેલ્ડેડ સીમ વિસ્તારમાં સમકક્ષ ઝીણા દાણાવાળા બેન્ડ સામાન્ય રીતે દેખાય છે, અને સમકક્ષ સૂક્ષ્મ-દાણાવાળા બેન્ડમાં અનાજનું મોર્ફોલોજી અલગ હોય છે. EQZ નું અનાજ મોર્ફોલોજી. સમાન દેખાવ. કારણ કે વિજાતીય મોડ TSTB-LW ની હીટિંગ પ્રક્રિયા સિંક્રનસ મોડ TSTB-LW કરતા અલગ છે, મેક્રોમોર્ફોલોજી અને માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર મોર્ફોલોજીમાં સ્પષ્ટ તફાવત છે. વિજાતીય મોડ TSTB-LW T-આકારના સંયુક્તમાં બે થર્મલ ચક્રનો અનુભવ થયો છે, જે ડબલ પીગળેલા પૂલ લક્ષણો દર્શાવે છે. વેલ્ડની અંદર સ્પષ્ટ સેકન્ડરી ફ્યુઝન લાઇન છે, અને થર્મલ વહન વેલ્ડીંગ દ્વારા રચાયેલ પીગળેલા પૂલ નાના છે. વિજાતીય મોડ TSTB-LW પ્રક્રિયામાં, ઊંડા ઘૂંસપેંઠ વેલ્ડ થર્મલ વહન વેલ્ડીંગની ગરમી પ્રક્રિયા દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે. ગૌણ ફ્યુઝન લાઇનની નજીકના સ્તંભાકાર ડેંડ્રાઇટ્સ અને ઇક્વિએક્સ્ડ ડેંડ્રાઇટ્સમાં ઓછી સબગ્રેઇન સીમાઓ હોય છે અને તે સ્તંભાકાર અથવા સેલ્યુલર સ્ફટિકોમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જે દર્શાવે છે કે થર્મલ વાહકતા વેલ્ડીંગની ગરમી પ્રક્રિયા ઊંડા ઘૂંસપેંઠ વેલ્ડ પર ગરમીની સારવારની અસર ધરાવે છે. અને થર્મલી વાહક વેલ્ડની મધ્યમાં ડેંડ્રાઇટ્સનું અનાજનું કદ 2-5 માઇક્રોન છે, જે ઊંડા ઘૂંસપેંઠ વેલ્ડ (5-10 માઇક્રોન) ની મધ્યમાં ડેંડ્રાઇટ્સના અનાજના કદ કરતાં ઘણું નાનું છે. આ મુખ્યત્વે બંને બાજુઓ પર વેલ્ડ્સની મહત્તમ ગરમીથી સંબંધિત છે. તાપમાન અનુગામી ઠંડક દર સાથે સંબંધિત છે.

3) ડબલ-બીમ લેસર પાવડર ક્લેડીંગ વેલ્ડીંગનો સિદ્ધાંત

4)ઉચ્ચ સોલ્ડર સંયુક્ત તાકાત

ડબલ-બીમ લેસર પાઉડર ડિપોઝિશન વેલ્ડીંગ પ્રયોગમાં, બે લેસર બીમ બ્રિજ વાયરની બંને બાજુએ સાથે-સાથે વહેંચવામાં આવતા હોવાથી, લેસર અને સબસ્ટ્રેટની શ્રેણી સિંગલ-બીમ લેસર પાવડર ડિપોઝિશન વેલ્ડીંગ કરતા મોટી છે, અને પરિણામી સોલ્ડર સાંધા પુલના તાર પર ઊભા હોય છે. વાયરની દિશા પ્રમાણમાં વિસ્તરેલ છે. આકૃતિ 3.6 સિંગલ-બીમ અને ડબલ-બીમ લેસર પાવડર ડિપોઝિશન વેલ્ડીંગ દ્વારા મેળવેલા સોલ્ડર સાંધા દર્શાવે છે. વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, શું તે ડબલ-બીમ છેલેસર વેલ્ડીંગપદ્ધતિ અથવા સિંગલ-બીમલેસર વેલ્ડીંગપદ્ધતિ, ગરમીના વહન દ્વારા આધાર સામગ્રી પર ચોક્કસ પીગળેલા પૂલની રચના થાય છે. આ રીતે, પીગળેલા પૂલમાં પીગળેલી બેઝ મટીરીયલ ધાતુ પીગળેલા સેલ્ફ-ફ્લક્સિંગ એલોય પાવડર સાથે ધાતુશાસ્ત્રીય બોન્ડ બનાવી શકે છે, જેનાથી વેલ્ડીંગ પ્રાપ્ત થાય છે. વેલ્ડીંગ માટે ડ્યુઅલ-બીમ લેસરનો ઉપયોગ કરતી વખતે, લેસર બીમ અને બેઝ મટીરીયલ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા એ બે લેસર બીમના ક્રિયા ક્ષેત્રો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા છે, એટલે કે, સામગ્રી પર લેસર દ્વારા રચાયેલા બે પીગળેલા પૂલ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા. . આ રીતે, પરિણામી નવા ફ્યુઝનનો વિસ્તાર સિંગલ-બીમ કરતા મોટો છેલેસર વેલ્ડીંગ, તેથી સોલ્ડર સાંધા ડબલ-બીમ દ્વારા મેળવવામાં આવે છેલેસર વેલ્ડીંગસિંગલ-બીમ કરતાં વધુ મજબૂત છેલેસર વેલ્ડીંગ.

2. ઉચ્ચ સોલ્ડરેબિલિટી અને પુનરાવર્તિતતા

સિંગલ-બીમમાંલેસર વેલ્ડીંગપ્રયોગ, કારણ કે લેસરના ફોકસ્ડ સ્પોટનું કેન્દ્ર સીધું જ માઇક્રો-બ્રિજ વાયર પર કામ કરે છે, બ્રિજના વાયરની ખૂબ જ ઊંચી જરૂરિયાતો હોય છે.લેસર વેલ્ડીંગપ્રક્રિયા પરિમાણો, જેમ કે અસમાન લેસર ઊર્જા ઘનતા વિતરણ અને અસમાન એલોય પાવડર જાડાઈ. આ વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન વાયર તૂટવા તરફ દોરી જશે અને બ્રિજના વાયરને વરાળમાં સીધું કારણભૂત પણ બનાવશે. ડબલ-બીમ લેસર વેલ્ડીંગ પદ્ધતિમાં, બે લેસર બીમના ફોકસ્ડ સ્પોટ સેન્ટરો સીધા જ માઇક્રો-બ્રિજ વાયર પર કાર્ય કરતા નથી, તેથી બ્રિજ વાયરના લેસર વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાના પરિમાણો માટેની કડક આવશ્યકતાઓ ઓછી થાય છે, અને વેલ્ડીંગની ક્ષમતા અને પુનરાવર્તિતતા મોટા પ્રમાણમાં સુધારેલ છે. .