Quandu si cunnette l'azzaru à l'aluminiu, a reazione trà l'atomi Fe è Al durante u prucessu di cunnessione forma composti intermetallici fragili (IMC). A prisenza di sti IMC limita a forza meccanica di a cunnessione, per quessa hè necessariu di cuntrullà a quantità di sti cumposti. U mutivu di a furmazione di IMC hè chì a solubilità di Fe in Al hè povira. S'ellu supera una certa quantità, pò influenzà e proprietà meccaniche di a saldatura. IMC anu proprietà uniche cum'è a durezza, a duttilità limitata è a tenacità, è e caratteristiche morfologiche. A ricerca hà scupertu chì paragunatu à l'altri IMC, a capa Fe2Al5 IMC hè largamente cunsiderata a più fragile (11.8).± 1.8 GPa) Fase IMC, è hè dinù u mutivu principale di a diminuzione di pruprietà miccanicu per via di fallimentu di saldatura. Stu articulu investiga u prucessu di saldatura laser remota di l'acciaio IF è l'aluminiu 1050 utilizendu un laser in modu d'anellu regulabile, è investiga in prufundità l'influenza di a forma di fasciu laser nantu à a furmazione di cumposti intermetallici è proprietà meccaniche. Ajustendu u rapportu di putenza core / anellu, hè statu trovu chì in modu di cunduzzione, un rapportu di putenza core / anellu di 0,2 pò ottene una superficie di superficia di ligame di l'interfaccia di saldatura megliu è riduce significativamente u spessore di Fe2Al5 IMC, migliurà cusì a forza di taglio di l'articulazione. .
Stu articulu introduce l'influenza di u laser di modu anellu regulable nantu à a furmazione di cumposti intermetallici è proprietà meccaniche durante a saldatura laser remota di l'acciaio IF è l'aluminiu 1050. I risultati di a ricerca indicanu chì in modu di cunduzzione, un rapportu di putenza core / anellu di 0,2 furnisce una superficia di superficia di ligame di l'interfaccia di saldatura più grande, chì hè riflessa da una forza di taglio massima di 97,6 N / mm2 (efficienza di unione di 71%). Inoltre, paragunatu à i raghji gaussiani cù un rapportu di putenza più grande di 1, questu reduce significativamente u gruixu di Fe2Al5 compostu intermetallicu (IMC) da 62% è u gruixu tutale IMC da 40%. In u modu di perforazione, i cracks è a forza di cisura più bassa sò stati osservati cumparatu cù u modu di cunduzzione. Hè da nutà chì un raffinamentu di granu significativu hè statu osservatu in a saldatura quandu u rapportu di putenza core / anellu era 0,5.
Quandu r = 0, solu a putenza di loop hè generata, mentri quandu r = 1, solu u putere core hè generatu.
Schema schematicu di u rapportu di putenza r trà u fasciu gaussianu è u fasciu anulare
(a) Dispositiu di saldatura; (b) A prufundità è a larghezza di u prufilu di saldatura; (c) Schema schematicu di mostra di mostra è paràmetri di l'attrezzatura
Test MC: Solu in u casu di u fasciu gaussianu, u cordone di saldatura hè inizialmente in modu di cunduzzione superficiale (ID 1 è 2), è poi passa à u modu di lockhole parzialmente penetrante (ID 3-5), cù crepe evidenti. Quandu a putenza di l'anellu aumentava da 0 à 1000 W, ùn ci era micca crack evidenti à ID 7 è a prufundità di l'arricchimentu di ferru era relativamente chjuca. Quandu a putenza di l'anellu aumenta à 2000 è 2500 W (IDs 9 è 10), a prufundità di a zona di ferru ricca aumenta. Cracking eccessiva à 2500w di putenza di l'anellu (ID 10).
Test MR: Quandu a putenza core hè trà 500 è 1000 W (ID 11 è 12), a saldatura hè in modu di cunduzzione; Paragunendu l'ID 12 è l'ID 7, ancu s'è a putenza tutale (6000w) hè a stessa, ID 7 implementa un modu di foru di serratura. Questu hè dovutu à a diminuzione significativa di a densità di putenza à ID 12 per via di a caratteristica di u ciclu dominante (r = 0.2). Quandu a putenza tutale righjunghji 7500 W (ID 15), u modu di penetrazione cumpleta pò esse rializatu, è paragunatu à i 6000 W utilizati in ID 7, u putere di u modu di penetrazione piena hè significativamente aumentatu.
Test IC: U modalità cundutta (ID 16 è 17) hè stata ottenuta à una putenza di core 1500w è 3000w è 3500w ring power. Quandu a putenza di u core hè 3000w è a putenza di l'anellu hè trà 1500w è 2500w (ID 19-20), crack evidenti appariscenu à l'interfaccia trà ferru riccu è aluminiu riccu, furmendu un mudellu di buche penetrante locale. Quandu a putenza di l'anellu hè 3000 è 3500w (ID 21 è 22), ottene u modu di serratura di penetrazione completa.
Imaghjini rapprisentanti in sezione trasversale di ogni identificazione di saldatura sottu un microscopiu otticu
Figura 4. (a) A relazione trà a forza di tensione finale (UTS) è u rapportu di putenza in i testi di saldatura; (b) A putenza tutale di tutti i testi di saldatura
Figura 5. (a) Relazione trà l'aspettu è UTS; (b) A relazione trà l'estensione è a prufundità di penetrazione è UTS; (c) Densità di putenza per tutti i testi di saldatura
Figura 6. (ac) Vickers microhardness indentation contour map; (df) Spettri chimichi SEM-EDS currispondenti per a saldatura in modu di cunduzzione rappresentativa; (g) Schema schematicu di l'interfaccia trà l'azzaru è l'aluminiu; (h) Fe2Al5 è u spessore IMC tutale di saldature in modu conduttivu
Figura 7. (ac) Vickers microhardness indentation contour map; (df) Spettru chimicu SEM-EDS currispundente per a saldatura in modu di perforazione di penetrazione locale rappresentativa
Figura 8. (ac) Vickers microhardness indentation contour map; (df) Spettru chimicu SEM-EDS currispondente per a saldatura rappresentativa in modalità di perforazione a piena penetrazione
Figura 9. Trama EBSD mostra a dimensione di granu di a regione ricca di ferru (piastra superiore) in a prova di u modu di perforazione di piena penetrazione, è quantifies a distribuzione di granu di granu.
Figura 10. Spettri SEM-EDS di l'interfaccia trà ferru riccu è aluminiu riccu
Stu studiu hà investigatu l'effetti di u laser ARM nantu à a furmazione, a microstruttura è e proprietà meccaniche di l'IMC in IF steel-1050 alliage d'aluminiu dissimilar lap welded joints. U studiu hà cunsideratu trè modi di saldatura (modu di cunduzzione, modu di penetrazione lucale è modu di penetrazione cumpleta) è trè forme di fasciu laser selezziunati (faghju gaussianu, fasciu annular è fasciu annulari gaussianu). I risultati di a ricerca indicanu chì a selezzione di u rapportu di putenza appropritatu di u fasciu gaussianu è u fasciu anulare hè un paràmetru chjave per u cuntrollu di a furmazione è a microstruttura di u carbonu modale internu, maximizendu cusì e proprietà meccaniche di a saldatura. In u modu di cunduzzione, un fasciu circular cù un rapportu di putenza di 0,2 furnisce a megliu forza di saldatura (71% di efficienza di unione). In u modu di perforazione, u fasciu Gauss produce una prufundità di saldatura più grande è un rapportu d'aspettu più altu, ma l'intensità di saldatura hè significativamente ridutta. U fasciu annulare cù un rapportu di putenza di 0,5 hà un impattu significativu nantu à u raffinamentu di grani laterali d'acciaio in a saldatura. Questu hè duvuta à a temperatura di u piccu più bassu di u fasciu annular chì porta à un ritmu di rinfrescante più veloce, è l'effettu di ristrizzione di crescita di Al migrazione di solute versu a parti supiriore di a corda di saldatura nantu à a struttura di granu. Ci hè una forte correlazione trà a microdurezza di Vickers è a prediczione di Thermo Calc di u percentualità di u voluminu di fase. U più grande u percentualità di u voluminu di Fe4Al13, u più altu hè a microdurezza.
Tempu di post: 25-Jan-2024
