Lè konekte asye ak aliminyòm, reyaksyon ki genyen ant atòm Fe ak Al pandan pwosesis koneksyon an fòme konpoze entèmetalik frajil (IMC). Prezans IMC sa yo limite fòs mekanik koneksyon an, kidonk li nesesè pou kontwole kantite konpoze sa yo. Rezon ki fè fòmasyon IMC yo se ke solubilite nan Fe nan Al se pòv. Si li depase yon sèten kantite, li ka afekte pwopriyete mekanik soude a. IMC yo gen pwopriyete inik tankou dite, duktilite limite ak severite, ak karakteristik mòfolojik. Rechèch te jwenn ke konpare ak lòt IMC yo, kouch Fe2Al5 IMC a lajman konsidere kòm pi frajil la (11.8± 1.8 GPa) faz IMC, epi tou se rezon prensipal pou diminisyon nan pwopriyete mekanik akòz echèk soude. Papye sa a mennen ankèt sou pwosesis lazè soude IF asye ak 1050 aliminyòm lè l sèvi avèk yon lazè mòd bag reglabl, ak envestige an pwofondè enfliyans nan fòm gwo bout bwa lazè sou fòmasyon nan konpoze entèmetal ak pwopriyete mekanik. Lè yo ajiste rapò pouvwa nwayo a / bag, li te jwenn ke anba mòd kondiksyon, yon rapò pouvwa nwayo / bag nan 0.2 ka reyalize pi bon zòn sifas lyezon koòdone soude ak siyifikativman diminye epesè nan Fe2Al5 IMC, kidonk amelyore fòs la taye nan jwenti a. .
Atik sa a entwodui enfliyans nan lazè mòd bag reglabl sou fòmasyon nan konpoze entèmetal ak pwopriyete mekanik pandan soude lazè aleka nan IF asye ak 1050 aliminyòm. Rezilta rechèch yo endike ke anba mòd kondiksyon, yon rapò pouvwa nwayo / bag nan 0.2 bay yon pi gwo zòn sifas lyezon koòdone soude, ki reflete pa yon fòs taye maksimòm 97.6 N / mm2 (efikasite jwenti nan 71%). Anplis de sa, konpare ak travès Gaussian ak yon rapò pouvwa ki pi gran pase 1, sa a siyifikativman diminye epesè nan Fe2Al5 konpoze entèmetalik (IMC) pa 62% ak epesè total IMC a pa 40%. Nan mòd nan pèforasyon, fant ak pi ba fòs taye yo te obsève konpare ak mòd nan kondiksyon. Li se vo anyen ke rafineman siyifikatif grenn jaden yo te obsève nan kouti a soude lè rapò a pouvwa nwayo / bag te 0.5.
Lè r = 0, se sèlman pouvwa bouk ki pwodwi, pandan y ap lè r = 1, se sèlman pouvwa nwayo pwodwi.
Dyagram chematik rapò pouvwa r ant gwo bout bwa Gaussian ak gwo bout bwa annulaire
(a) Aparèy soude; (b) Pwofondè ak lajè pwofil soude a; (c) Dyagram chema montre echantiyon ak anviwònman aparèy
Tès MC: Se sèlman nan ka a nan gwo bout bwa Gaussian, kouti a soude se okòmansman nan mòd kondiksyon fon (ID 1 ak 2), ak Lè sa a, tranzisyon nan mòd lockhole pasyèlman penetrasyon (ID 3-5), ak fant evidan parèt. Lè pouvwa bag la ogmante de 0 a 1000 W, pa te gen okenn fant evidan nan ID 7 ak pwofondè anrichisman fè te relativman piti. Lè pouvwa bag la ogmante a 2000 ak 2500 W (IDs 9 ak 10), pwofondè nan zòn nan fè rich ogmante. Twòp fann nan pouvwa bag 2500w (ID 10).
Tès MR: Lè pouvwa debaz la se ant 500 ak 1000 W (ID 11 ak 12), kouti a soude se nan mòd kondiksyon; Konpare ID 12 ak ID 7, byenke pouvwa total la (6000w) se menm bagay la, ID 7 aplike yon mòd twou fèmen. Sa a se akòz diminisyon nan siyifikatif nan dansite pouvwa nan ID 12 akòz karakteristik nan bouk dominan (r = 0.2). Lè pouvwa total la rive nan 7500 W (ID 15), mòd plen pénétration ka reyalize, epi konpare ak 6000 W yo itilize nan ID 7, pouvwa a nan mòd plen pénétration siyifikativman ogmante.
Tès IC: Mòd konduit (ID 16 ak 17) te reyalize nan 1500w pouvwa nwayo ak 3000w ak 3500w bag pouvwa. Lè pouvwa debaz la se 3000w ak pouvwa bag la se ant 1500w ak 2500w (ID 19-20), fant evidan parèt nan koòdone ki genyen ant fè rich ak aliminyòm rich, fòme yon modèl lokal penetrasyon ti twou. Lè pouvwa bag la se 3000 ak 3500w (ID 21 ak 22), reyalize mòd keyhole penetrasyon konplè.
Imaj reprezantan koup transvèsal chak idantifikasyon soude anba yon mikwoskòp optik
Figi 4. (a) Relasyon ki genyen ant ultim fòs rupture (UTS) ak rapò pouvwa nan tès soude; (b) Pouvwa total tout tès soude yo
Figi 5. (a) Relasyon ant rapò aspè ak UTS; (b) Relasyon ki genyen ant pwofondè ekstansyon ak penetrasyon ak UTS; (c) Dansite pouvwa pou tout tès soude
Figi 6. (ac) Vickers microhardness indentation kontou kat kat; (df) Korespondan spectre chimik SEM-EDS pou soude mòd kondiksyon reprezantan; (g) Dyagram chema koòdone ant asye ak aliminyòm; (h) Fe2Al5 ak total IMC epesè soude mòd kondiktif
Figi 7. (ac) Vickers microhardness indentation kontou kat jeyografik; (df) Korespondan spectre chimik SEM-EDS pou reprezantatif lokal pénétration mòd pèforasyon soude
Figi 8. (ac) Vickers microhardness indentation kontou kat kat; (df) Korespondan spectre chimik SEM-EDS pou soude mòd pèforasyon plen pénétration
Figi 9. Konplo EBSD montre gwosè grenn nan rejyon an fè rich (plak anwo) nan tès la mòd pèforasyon plen pénétration, ak quantifies distribisyon an gwosè grenn.
Figi 10. SEM-EDS spectre nan koòdone ki genyen ant fè rich ak aliminyòm rich
Etid sa a te envestige efè ARM lazè sou fòmasyon, microstructure, ak mekanik pwopwiyete IMC nan IF fe-1050 aliminyòm alyaj diferan lap soudé jwenti. Etid la konsidere twa mòd soude (mòd kondiksyon, mòd pénétration lokal, ak mòd pénétration konplè) ak twa fòm lazè chwazi (gwo bout bwa Gaussian, gwo bout bwa annulaire, ak gwo bout bwa Gaussian). Rezilta rechèch yo endike ke chwazi rapò pouvwa apwopriye nan gwo bout bwa Gaussian ak gwo bout bwa annulaire se yon paramèt kle pou kontwole fòmasyon an ak mikrostruktur nan kabòn modal entèn, kidonk maksimize pwopriyete yo mekanik nan soude a. Nan mòd kondiksyon, yon gwo bout bwa sikilè ak yon rapò pouvwa nan 0.2 bay pi bon fòs la soude (71% efikasite jwenti). Nan mòd nan pèforasyon, gwo bout bwa a Gaussian pwodui pi gwo pwofondè soude ak pi wo rapò aspè, men entansite a soude se siyifikativman redwi. Gwo bout bwa a annulaire ak yon rapò pouvwa nan 0.5 gen yon enpak siyifikatif sou rafineman nan grenn bò asye nan kouti a soude. Sa a se akòz pi ba tanperati pik nan gwo bout bwa a annulaire ki mennen ale nan yon vitès refwadisman pi vit, ak efè restriksyon kwasans nan Al migrasyon solute nan direksyon pou pati a anwo nan kouti a soude sou estrikti nan grenn jaden. Gen yon korelasyon solid ant microhardness Vickers ak prediksyon Thermo Calc nan pousantaj volim faz. Pi gwo pousantaj volim Fe4Al13, se pi wo microhardness la.
Lè poste: Jan-25-2024
