ലേസർ സ്റ്റോം - ഡ്യുവൽ-ബീം ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ ഭാവിയിലെ സാങ്കേതിക മാറ്റങ്ങൾ 2

1. ആപ്ലിക്കേഷൻ ഉദാഹരണങ്ങൾ

1) സ്പ്ലിസിംഗ് ബോർഡ്

1960-കളിൽ, ടൊയോട്ട മോട്ടോർ കമ്പനി ആദ്യമായി ടൈലർ-വെൽഡഡ് ബ്ലാങ്ക് സാങ്കേതികവിദ്യ സ്വീകരിച്ചു. വെൽഡിങ്ങ് വഴി രണ്ടോ അതിലധികമോ ഷീറ്റുകൾ ഒന്നിച്ച് ബന്ധിപ്പിച്ച് സ്റ്റാമ്പ് ചെയ്യുക എന്നതാണ്. ഈ ഷീറ്റുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത കനം, മെറ്റീരിയലുകൾ, ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ ഉണ്ടായിരിക്കാം. ഓട്ടോമൊബൈൽ പ്രകടനത്തിനും ഊർജ്ജ സംരക്ഷണം, പരിസ്ഥിതി സംരക്ഷണം, ഡ്രൈവിംഗ് സുരക്ഷ മുതലായ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കും വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ഉയർന്ന ആവശ്യകതകൾ കാരണം, തയ്യൽ വെൽഡിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ കൂടുതൽ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു. പ്ലേറ്റ് വെൽഡിങ്ങിൽ സ്പോട്ട് വെൽഡിംഗ്, ഫ്ലാഷ് ബട്ട് വെൽഡിംഗ്,ലേസർ വെൽഡിംഗ്, ഹൈഡ്രജൻ ആർക്ക് വെൽഡിംഗ് മുതലായവ. നിലവിൽ,ലേസർ വെൽഡിംഗ്പ്രധാനമായും വിദേശ ഗവേഷണത്തിലും തയ്യൽ-വെൽഡിഡ് ബ്ലാങ്കുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ടെസ്റ്റ്, കണക്കുകൂട്ടൽ ഫലങ്ങൾ താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ഫലങ്ങൾ നല്ല യോജിപ്പിലാണ്, ഹീറ്റ് സോഴ്സ് മോഡലിൻ്റെ കൃത്യത പരിശോധിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത പ്രോസസ്സ് പാരാമീറ്ററുകൾക്ക് കീഴിലുള്ള വെൽഡ് സീമിൻ്റെ വീതി കണക്കാക്കുകയും ക്രമേണ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുകയും ചെയ്തു. ഒടുവിൽ, 2: 1 എന്ന ബീം ഊർജ്ജ അനുപാതം സ്വീകരിച്ചു, ഇരട്ട ബീമുകൾ സമാന്തരമായി ക്രമീകരിച്ചു, വലിയ ഊർജ്ജ ബീം വെൽഡ് സീമിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്ത് സ്ഥാപിച്ചു, ചെറിയ ഊർജ്ജ ബീം കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റിൽ സ്ഥാപിച്ചു. ഇത് വെൽഡ് വീതി ഫലപ്രദമായി കുറയ്ക്കും. രണ്ട് ബീമുകൾ പരസ്പരം 45 ഡിഗ്രി ആയിരിക്കുമ്പോൾ. ക്രമീകരിക്കുമ്പോൾ, ബീം യഥാക്രമം കട്ടിയുള്ള പ്ലേറ്റിലും നേർത്ത പ്ലേറ്റിലും പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഫലപ്രദമായ തപീകരണ ബീം വ്യാസം കുറയുന്നതിനാൽ, വെൽഡ് വീതിയും കുറയുന്നു.

2)അലുമിനിയം സ്റ്റീൽ വ്യത്യസ്ത ലോഹങ്ങൾ

നിലവിലെ പഠനം ഇനിപ്പറയുന്ന നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരുന്നു: (1) ബീം എനർജി അനുപാതം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, വെൽഡ്/അലൂമിനിയം അലോയ് ഇൻ്റർഫേസിൻ്റെ അതേ സ്ഥാനത്തുള്ള ഇൻ്റർമെറ്റാലിക് സംയുക്തത്തിൻ്റെ കനം ക്രമേണ കുറയുകയും വിതരണം കൂടുതൽ ക്രമമായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. RS=2 ആകുമ്പോൾ, ഇൻ്റർഫേസ് IMC ലെയറിൻ്റെ കനം 5-10 മൈക്രോണുകൾക്കിടയിലാണ്. സൗജന്യ "സൂചി പോലെയുള്ള" IMC യുടെ പരമാവധി ദൈർഘ്യം 23 മൈക്രോണുകൾക്കിടയിലാണ്. RS=0.67 ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ഇൻ്റർഫേസ് IMC ലെയറിൻ്റെ കനം 5 മൈക്രോണിൽ താഴെയാണ്, കൂടാതെ "സൂചി പോലെയുള്ള" IMC യുടെ പരമാവധി ദൈർഘ്യം 5.6 മൈക്രോൺ ആണ്. ഇൻ്റർമെറ്റാലിക് സംയുക്തത്തിൻ്റെ കനം ഗണ്യമായി കുറയുന്നു.

(2)വെൽഡിങ്ങിനായി പാരലൽ ഡ്യുവൽ-ബീം ലേസർ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, വെൽഡ്/അലൂമിനിയം അലോയ് ഇൻ്റർഫേസിലെ IMC കൂടുതൽ ക്രമരഹിതമാണ്. സ്റ്റീൽ/അലൂമിനിയം അലോയ് ജോയിൻ്റ് ഇൻ്റർഫേസിന് സമീപമുള്ള വെൽഡ്/അലൂമിനിയം അലോയ് ഇൻ്റർഫേസിലെ IMC ലെയർ കനം കട്ടിയുള്ളതാണ്, പരമാവധി കനം 23.7 മൈക്രോൺ ആണ്. . ബീം എനർജി റേഷ്യോ വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, RS=1.50 ആകുമ്പോൾ, വെൽഡ്/അലൂമിനിയം അലോയ് ഇൻ്റർഫേസിലെ IMC ലെയറിൻ്റെ കനം, സീരിയൽ ഡ്യുവൽ ബീമിൻ്റെ അതേ ഏരിയയിലുള്ള ഇൻ്റർമെറ്റാലിക് സംയുക്തത്തിൻ്റെ കട്ടിയേക്കാൾ കൂടുതലാണ്.

3. അലുമിനിയം-ലിഥിയം അലോയ് ടി ആകൃതിയിലുള്ള സംയുക്തം

2A97 അലുമിനിയം അലോയ്‌യുടെ ലേസർ വെൽഡിഡ് സന്ധികളുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച്, ഗവേഷകർ മൈക്രോഹാർഡ്‌നെസ്, ടെൻസൈൽ ഗുണങ്ങൾ, ക്ഷീണ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ പഠിച്ചു. പരിശോധനാ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത്: 2A97-T3/T4 അലുമിനിയം അലോയ് എന്ന ലേസർ വെൽഡിഡ് ജോയിൻ്റിൻ്റെ വെൽഡ് സോൺ കഠിനമായി മയപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് ഏകദേശം 0.6 ആണ്, ഇത് പ്രധാനമായും പിരിച്ചുവിടലുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ശക്തിപ്പെടുത്തുന്ന ഘട്ടത്തിലെ മഴയുടെ തുടർന്നുള്ള ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ; IPGYLR-6000 ഫൈബർ ലേസർ ഉപയോഗിച്ച് വെൽഡ് ചെയ്ത 2A97-T4 അലുമിനിയം അലോയ് ജോയിൻ്റിൻ്റെ ശക്തി ഗുണകം 0.8 ൽ എത്താം, പക്ഷേ പ്ലാസ്റ്റിറ്റി കുറവാണ്, അതേസമയം IPGYLS-4000 ഫൈബർലേസർ വെൽഡിംഗ്ലേസർ വെൽഡഡ് 2A97-T3 അലുമിനിയം അലോയ് സന്ധികളുടെ ശക്തി ഗുണകം ഏകദേശം 0.6 ആണ്; 2A97-T3 അലുമിനിയം അലോയ് ലേസർ വെൽഡിഡ് സന്ധികളിലെ ക്ഷീണ വിള്ളലുകളുടെ ഉത്ഭവം സുഷിര വൈകല്യങ്ങളാണ്.

സിൻക്രണസ് മോഡിൽ, വ്യത്യസ്ത ക്രിസ്റ്റൽ മോർഫോളജികൾ അനുസരിച്ച്, FZ പ്രധാനമായും തൂണാകൃതിയിലുള്ള പരലുകളും ഇക്വിയാക്സഡ് ക്രിസ്റ്റലുകളും ചേർന്നതാണ്. നിര പരലുകൾക്ക് ഒരു എപ്പിറ്റാക്സിയൽ EQZ വളർച്ചാ ഓറിയൻ്റേഷൻ ഉണ്ട്, അവയുടെ വളർച്ചയുടെ ദിശകൾ ഫ്യൂഷൻ ലൈനിന് ലംബമാണ്. കാരണം, EQZ ധാന്യത്തിൻ്റെ ഉപരിതലം ഒരു റെഡിമെയ്ഡ് ന്യൂക്ലിയേഷൻ കണികയാണ്, ഈ ദിശയിലുള്ള താപ വിസർജ്ജനം ഏറ്റവും വേഗതയുള്ളതാണ്. അതിനാൽ, ലംബമായ സംയോജനരേഖയുടെ പ്രാഥമിക ക്രിസ്റ്റലോഗ്രാഫിക് അച്ചുതണ്ട് മുൻഗണനാടിസ്ഥാനത്തിൽ വളരുകയും വശങ്ങൾ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. തൂണിൻ്റെ പരലുകൾ വെൽഡിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്തേക്ക് വളരുമ്പോൾ, ഘടനാപരമായ രൂപഘടന മാറുകയും കോളം ഡെൻഡ്രൈറ്റുകൾ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. വെൽഡിൻറെ മധ്യഭാഗത്ത്, ഉരുകിയ കുളത്തിൻ്റെ താപനില ഉയർന്നതാണ്, താപ വിസർജ്ജന നിരക്ക് എല്ലാ ദിശകളിലും തുല്യമാണ്, കൂടാതെ ധാന്യങ്ങൾ എല്ലാ ദിശകളിലും തുല്യമായി വളരുന്നു, ഇക്വിയാക്സഡ് ഡെൻഡ്രൈറ്റുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഇക്വിയാക്സഡ് ഡെൻഡ്രൈറ്റുകളുടെ പ്രാഥമിക ക്രിസ്റ്റലോഗ്രാഫിക് അച്ചുതണ്ട് മാതൃകാ തലത്തിലേക്ക് കൃത്യമായി സ്പർശിച്ചിരിക്കുമ്പോൾ, ലോഹഗ്രാഫിക് ഘട്ടത്തിൽ വ്യക്തമായ പുഷ്പം പോലെയുള്ള ധാന്യങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയും. കൂടാതെ, വെൽഡ് സോണിലെ പ്രാദേശിക ഘടകങ്ങളുടെ സൂപ്പർ കൂളിംഗ് ബാധിച്ച, ഇക്വിയാക്സഡ് ഫൈൻ-ഗ്രെയിൻഡ് ബാൻഡുകൾ സാധാരണയായി സിൻക്രണസ് മോഡ് ടി-ആകൃതിയിലുള്ള ജോയിൻ്റിൻ്റെ വെൽഡിഡ് സീം ഏരിയയിൽ ദൃശ്യമാകുന്നു, കൂടാതെ ഇക്വിയാക്സഡ് ഫൈൻ ഗ്രെയ്ൻഡ് ബാൻഡിലെ ധാന്യ രൂപഘടന വ്യത്യസ്തമാണ്. EQZ ൻ്റെ ധാന്യ രൂപഘടന. ഒരേ രൂപം. വൈവിധ്യമാർന്ന മോഡ് TSTB-LW ൻ്റെ ചൂടാക്കൽ പ്രക്രിയ സിൻക്രണസ് മോഡ് TSTB-LW-ൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായതിനാൽ, മാക്രോമോർഫോളജിയിലും മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ മോർഫോളജിയിലും വ്യക്തമായ വ്യത്യാസങ്ങളുണ്ട്. വൈവിധ്യമാർന്ന മോഡ് TSTB-LW T- ആകൃതിയിലുള്ള ജോയിൻ്റ് രണ്ട് താപ ചക്രങ്ങൾ അനുഭവിച്ചിട്ടുണ്ട്, ഇരട്ട ഉരുകിയ പൂൾ സവിശേഷതകൾ കാണിക്കുന്നു. വെൽഡിനുള്ളിൽ വ്യക്തമായ ഒരു ദ്വിതീയ ഫ്യൂഷൻ ലൈൻ ഉണ്ട്, കൂടാതെ താപ ചാലക വെൽഡിംഗ് വഴി രൂപംകൊണ്ട ഉരുകിയ കുളം ചെറുതാണ്. വൈവിധ്യമാർന്ന മോഡ് ടിഎസ്ടിബി-എൽഡബ്ല്യു പ്രക്രിയയിൽ, താപ ചാലക വെൽഡിങ്ങിൻ്റെ ചൂടാക്കൽ പ്രക്രിയയാൽ ആഴത്തിലുള്ള നുഴഞ്ഞുകയറ്റ വെൽഡിനെ ബാധിക്കുന്നു. ദ്വിതീയ ഫ്യൂഷൻ ലൈനിനോട് ചേർന്നുള്ള സ്തംഭ ഡെൻഡ്രൈറ്റുകൾക്കും ഇക്വിയാക്സഡ് ഡെൻഡ്രൈറ്റുകൾക്കും കുറച്ച് സബ്ഗ്രെയിൻ അതിരുകളാണുള്ളത്, കൂടാതെ സ്തംഭമോ സെല്ലുലാർ പരലുകളോ ആയി രൂപാന്തരപ്പെടുന്നു, താപ ചാലകത വെൽഡിങ്ങിൻ്റെ ചൂടാക്കൽ പ്രക്രിയ ആഴത്തിലുള്ള പെനട്രേഷൻ വെൽഡുകളിൽ താപ ചികിത്സ പ്രഭാവം ചെലുത്തുന്നുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. താപ ചാലക വെൽഡിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്തുള്ള ഡെൻഡ്രൈറ്റുകളുടെ ധാന്യ വലുപ്പം 2-5 മൈക്രോൺ ആണ്, ഇത് ആഴത്തിലുള്ള പെനട്രേഷൻ വെൽഡിൻ്റെ (5-10 മൈക്രോൺ) മധ്യത്തിലുള്ള ഡെൻഡ്രൈറ്റുകളുടെ ധാന്യ വലുപ്പത്തേക്കാൾ വളരെ ചെറുതാണ്. ഇരുവശത്തുമുള്ള വെൽഡുകളുടെ പരമാവധി ചൂടാക്കലുമായി ഇത് പ്രധാനമായും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. താപനില തുടർന്നുള്ള തണുപ്പിക്കൽ നിരക്കുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

3) ഇരട്ട-ബീം ലേസർ പൗഡർ ക്ലാഡിംഗ് വെൽഡിങ്ങിൻ്റെ തത്വം

4)ഉയർന്ന സോൾഡർ ജോയിൻ്റ് ശക്തി

ഇരട്ട-ബീം ലേസർ പൗഡർ ഡിപ്പോസിഷൻ വെൽഡിംഗ് പരീക്ഷണത്തിൽ, രണ്ട് ലേസർ ബീമുകൾ ബ്രിഡ്ജ് വയറിൻ്റെ ഇരുവശത്തും വശങ്ങളിലായി വിതരണം ചെയ്യുന്നതിനാൽ, ലേസറിൻ്റെയും അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെയും പരിധി സിംഗിൾ-ബീം ലേസർ പൗഡർ ഡിപ്പോസിഷൻ വെൽഡിങ്ങിനേക്കാൾ വലുതാണ്, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സോൾഡർ സന്ധികൾ ബ്രിഡ്ജ് വയറിലേക്ക് ലംബമാണ്. വയർ ദിശ താരതമ്യേന നീളമേറിയതാണ്. സിംഗിൾ-ബീം, ഡബിൾ-ബീം ലേസർ പൗഡർ ഡിപ്പോസിഷൻ വെൽഡിങ്ങ് വഴി ലഭിച്ച സോൾഡർ സന്ധികൾ ചിത്രം 3.6 കാണിക്കുന്നു. വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ, അത് ഇരട്ട-ബീം ആണോ എന്ന്ലേസർ വെൽഡിംഗ്രീതി അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ഒറ്റ-ബീംലേസർ വെൽഡിംഗ്രീതി, താപ ചാലകത വഴി അടിസ്ഥാന പദാർത്ഥത്തിൽ ഒരു നിശ്ചിത ഉരുകിയ കുളം രൂപം കൊള്ളുന്നു. ഈ രീതിയിൽ, ഉരുകിയ കുളത്തിലെ ഉരുകിയ അടിസ്ഥാന മെറ്റീരിയൽ ലോഹത്തിന് ഉരുകിയ സ്വയം-ഫ്ലക്സിംഗ് അലോയ് പൊടിയുമായി ഒരു മെറ്റലർജിക്കൽ ബോണ്ട് ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയും, അതുവഴി വെൽഡിംഗ് കൈവരിക്കാനാകും. വെൽഡിങ്ങിനായി ഒരു ഡ്യുവൽ-ബീം ലേസർ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ലേസർ ബീമും അടിസ്ഥാന മെറ്റീരിയലും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം രണ്ട് ലേസർ ബീമുകളുടെ പ്രവർത്തന മേഖലകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനമാണ്, അതായത്, മെറ്റീരിയലിൽ ലേസർ രൂപംകൊണ്ട രണ്ട് ഉരുകിയ കുളങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം. . ഈ രീതിയിൽ, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന പുതിയ സംയോജനത്തിൻ്റെ വിസ്തീർണ്ണം സിംഗിൾ-ബീമിനേക്കാൾ വലുതാണ്ലേസർ വെൽഡിംഗ്, അങ്ങനെ ഇരട്ട-ബീം ലഭിച്ച സോൾഡർ സന്ധികൾലേസർ വെൽഡിംഗ്ഒറ്റ-ബീമിനേക്കാൾ ശക്തമാണ്ലേസർ വെൽഡിംഗ്.

2. ഉയർന്ന സോൾഡറബിളിറ്റിയും ആവർത്തനക്ഷമതയും

ഒറ്റ-ബീമിൽലേസർ വെൽഡിംഗ്പരീക്ഷണം, ലേസറിൻ്റെ ഫോക്കസ്ഡ് സ്പോട്ടിൻ്റെ മധ്യഭാഗം മൈക്രോ-ബ്രിഡ്ജ് വയറിൽ നേരിട്ട് പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനാൽ, ബ്രിഡ്ജ് വയറിന് വളരെ ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളുണ്ട്.ലേസർ വെൽഡിംഗ്അസമമായ ലേസർ എനർജി ഡെൻസിറ്റി ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ, അസമമായ അലോയ് പൗഡർ കനം എന്നിവ പോലുള്ള പ്രോസസ്സ് പാരാമീറ്ററുകൾ. ഇത് വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ വയർ പൊട്ടുന്നതിനും നേരിട്ട് ബ്രിഡ്ജ് വയർ ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്നതിനും ഇടയാക്കും. ഇരട്ട-ബീം ലേസർ വെൽഡിംഗ് രീതിയിൽ, രണ്ട് ലേസർ ബീമുകളുടെ ഫോക്കസ്ഡ് സ്പോട്ട് സെൻ്ററുകൾ മൈക്രോ-ബ്രിഡ്ജ് വയറുകളിൽ നേരിട്ട് പ്രവർത്തിക്കാത്തതിനാൽ, ബ്രിഡ്ജ് വയറുകളുടെ ലേസർ വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയുടെ പാരാമീറ്ററുകൾക്കുള്ള കർശനമായ ആവശ്യകതകൾ കുറയുന്നു, ഒപ്പം വെൽഡബിലിറ്റിയും ആവർത്തനക്ഷമത വളരെയധികം മെച്ചപ്പെട്ടു. .