లేజర్ స్టార్మ్ – డ్యూయల్-బీమ్ లేజర్ టెక్నాలజీలో భవిష్యత్ సాంకేతిక మార్పులు 2

1. అప్లికేషన్ ఉదాహరణలు

1) స్ప్లైసింగ్ బోర్డు

1960వ దశకంలో, టయోటా మోటార్ కంపెనీ మొట్టమొదట టైలర్-వెల్డెడ్ బ్లాంక్ టెక్నాలజీని స్వీకరించింది. దీనిలో రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ షీట్లను వెల్డింగ్ ద్వారా కలిపి, ఆపై వాటిని స్టాంప్ చేస్తారు. ఈ షీట్లు వేర్వేరు మందాలు, పదార్థాలు మరియు లక్షణాలను కలిగి ఉండవచ్చు. ఇంధన ఆదా, పర్యావరణ పరిరక్షణ, డ్రైవింగ్ భద్రత మొదలైన ఆటోమొబైల్ పనితీరు మరియు విధులకు అవసరాలు అంతకంతకూ పెరుగుతున్నందున, టైలర్ వెల్డింగ్ టెక్నాలజీకి మరింత ఎక్కువ ఆదరణ లభించింది. ప్లేట్ వెల్డింగ్‌లో స్పాట్ వెల్డింగ్, ఫ్లాష్ బట్ వెల్డింగ్,లేజర్ వెల్డింగ్, హైడ్రోజన్ ఆర్క్ వెల్డింగ్, మొదలైనవి. ప్రస్తుతం,లేజర్ వెల్డింగ్ఇది ప్రధానంగా విదేశీ పరిశోధన మరియు టైలర్-వెల్డెడ్ బ్లాంక్‌ల ఉత్పత్తిలో ఉపయోగించబడుతుంది.

పరీక్ష మరియు గణన ఫలితాలను పోల్చడం ద్వారా, ఫలితాలు బాగా సరిపోలాయి, ఇది ఉష్ణ మూల నమూనా యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని ధృవీకరిస్తుంది. వివిధ ప్రక్రియ పారామితుల కింద వెల్డ్ సీమ్ యొక్క వెడల్పును లెక్కించి, క్రమంగా ఆప్టిమైజ్ చేయబడింది. చివరగా, 2:1 బీమ్ శక్తి నిష్పత్తిని స్వీకరించారు, డబుల్ బీమ్‌లను సమాంతరంగా అమర్చారు, అధిక శక్తి గల బీమ్‌ను వెల్డ్ సీమ్ మధ్యలో మరియు తక్కువ శక్తి గల బీమ్‌ను మందపాటి ప్లేట్ వద్ద ఉంచారు. ఇది వెల్డ్ వెడల్పును సమర్థవంతంగా తగ్గిస్తుంది. రెండు బీమ్‌లు ఒకదానికొకటి 45 డిగ్రీల కోణంలో అమర్చినప్పుడు, బీమ్‌లు వరుసగా మందపాటి ప్లేట్ మరియు సన్నని ప్లేట్‌పై పనిచేస్తాయి. ప్రభావవంతమైన హీటింగ్ బీమ్ వ్యాసం తగ్గడం వల్ల, వెల్డ్ వెడల్పు కూడా తగ్గుతుంది.

2) అల్యూమినియం ఉక్కు భిన్న లోహాలు

ప్రస్తుత అధ్యయనం ఈ క్రింది నిర్ధారణలకు వచ్చింది: (1) బీమ్ శక్తి నిష్పత్తి పెరిగేకొద్దీ, వెల్డ్/అల్యూమినియం మిశ్రమలోహ ఇంటర్‌ఫేస్ యొక్క అదే స్థాన ప్రాంతంలో ఇంటర్‌మెటాలిక్ సమ్మేళనం యొక్క మందం క్రమంగా తగ్గుతుంది మరియు పంపిణీ మరింత క్రమబద్ధంగా మారుతుంది. RS=2 అయినప్పుడు, ఇంటర్‌ఫేస్ IMC పొర యొక్క మందం 5-10 మైక్రాన్‌ల మధ్య ఉంటుంది. స్వేచ్ఛా "సూది లాంటి" IMC యొక్క గరిష్ట పొడవు 23 మైక్రాన్‌ల మధ్య ఉంటుంది. RS=0.67 అయినప్పుడు, ఇంటర్‌ఫేస్ IMC పొర యొక్క మందం 5 మైక్రాన్‌ల కంటే తక్కువగా ఉంటుంది మరియు స్వేచ్ఛా "సూది లాంటి" IMC యొక్క గరిష్ట పొడవు 5.6 మైక్రాన్‌లు. ఇంటర్‌మెటాలిక్ సమ్మేళనం యొక్క మందం గణనీయంగా తగ్గుతుంది.

(2)వెల్డింగ్ కోసం సమాంతర డ్యూయల్-బీమ్ లేజర్‌ను ఉపయోగించినప్పుడు, వెల్డ్/అల్యూమినియం మిశ్రమలోహ ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద ఉండే ఇంటర్‌మెటాలిక్ కాంపౌండ్ (IMC) మరింత క్రమరహితంగా ఉంటుంది. స్టీల్/అల్యూమినియం మిశ్రమలోహ జాయింట్ ఇంటర్‌ఫేస్ సమీపంలోని వెల్డ్/అల్యూమినియం మిశ్రమలోహ ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద IMC పొర మందం ఎక్కువగా ఉంటుంది, దీని గరిష్ట మందం 23.7 మైక్రాన్లు. బీమ్ శక్తి నిష్పత్తి పెరిగేకొద్దీ, RS=1.50 ఉన్నప్పుడు, వెల్డ్/అల్యూమినియం మిశ్రమలోహ ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద ఉండే IMC పొర మందం, సీరియల్ డ్యూయల్ బీమ్‌లో అదే ప్రాంతంలోని ఇంటర్‌మెటాలిక్ కాంపౌండ్ మందం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

3. అల్యూమినియం-లిథియం మిశ్రమలోహం T-ఆకారపు జాయింట్

2A97 అల్యూమినియం మిశ్రమలోహం యొక్క లేజర్ వెల్డింగ్ జాయింట్ల యాంత్రిక లక్షణాలకు సంబంధించి, పరిశోధకులు మైక్రోహార్డ్‌నెస్, తన్యత లక్షణాలు మరియు అలసట లక్షణాలను అధ్యయనం చేశారు. పరీక్ష ఫలితాలు ఈ క్రింది విషయాలను చూపిస్తున్నాయి: 2A97-T3/T4 అల్యూమినియం మిశ్రమలోహం యొక్క లేజర్ వెల్డింగ్ జాయింట్ యొక్క వెల్డ్ జోన్ తీవ్రంగా మెత్తబడింది. దీని గుణకం సుమారు 0.6గా ఉంది, ఇది ప్రధానంగా బలపరిచే దశ యొక్క విలీనం మరియు తదనంతర అవక్షేపణ కష్టానికి సంబంధించినది; IPGYLR-6000 ఫైబర్ లేజర్‌తో వెల్డింగ్ చేయబడిన 2A97-T4 అల్యూమినియం మిశ్రమలోహం జాయింట్ యొక్క బలం గుణకం 0.8కి చేరుకోగలదు, కానీ ప్లాస్టిసిటీ తక్కువగా ఉంది, అయితే IPGYLS-4000 ఫైబర్ లేజర్‌తో వెల్డింగ్ చేయబడిన జాయింట్ యొక్క బలం గుణకం 0.8కి చేరుకోగలదు.లేజర్ వెల్డింగ్లేజర్ వెల్డింగ్ చేసిన 2A97-T3 అల్యూమినియం మిశ్రమలోహపు జాయింట్ల బలం గుణకం సుమారు 0.6 ఉంటుంది; 2A97-T3 అల్యూమినియం మిశ్రమలోహపు లేజర్ వెల్డింగ్ జాయింట్లలో అలసట పగుళ్లకు రంధ్రాల లోపాలే మూలం.

సమకాలీన పద్ధతిలో, విభిన్న స్ఫటికాకార స్వరూపాల ప్రకారం, FZ ప్రధానంగా స్తంభాకార స్ఫటికాలు మరియు సమచతుర స్ఫటికాలతో కూడి ఉంటుంది. స్తంభాకార స్ఫటికాలు ఎపిటాక్సియల్ EQZ పెరుగుదల ధోరణిని కలిగి ఉంటాయి మరియు వాటి పెరుగుదల దిశలు సంలీన రేఖకు లంబంగా ఉంటాయి. దీనికి కారణం, EQZ కణం యొక్క ఉపరితలం ఒక సిద్ధమైన కేంద్రక కణంలా ఉండటం మరియు ఈ దిశలో ఉష్ణ విసర్జన అత్యంత వేగంగా జరగడం. అందువల్ల, నిలువు సంలీన రేఖ యొక్క ప్రాథమిక స్ఫటికాకార అక్షం ప్రాధాన్యతగా పెరుగుతుంది మరియు దాని వైపులా పరిమితం చేయబడతాయి. స్తంభాకార స్ఫటికాలు వెల్డ్ మధ్యభాగం వైపు పెరిగేకొద్దీ, వాటి నిర్మాణ స్వరూపం మారి, స్తంభాకార డెండ్రైట్‌లు ఏర్పడతాయి. వెల్డ్ మధ్యభాగంలో, కరిగిన పూల్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఉష్ణ విసర్జన రేటు అన్ని దిశలలో సమానంగా ఉంటుంది మరియు కణాలు అన్ని దిశలలో సమచతురంగా ​​పెరిగి, సమచతుర డెండ్రైట్‌లను ఏర్పరుస్తాయి. సమచతుర డెండ్రైట్‌ల యొక్క ప్రాథమిక స్ఫటికాకార అక్షం నమూనా తలానికి ఖచ్చితంగా స్పర్శరేఖగా ఉన్నప్పుడు, లోహశాస్త్ర దశలో స్పష్టమైన పువ్వు ఆకారపు కణాలను గమనించవచ్చు. అదనంగా, వెల్డ్ జోన్‌లోని స్థానిక భాగాల అతిశీతలీకరణ ప్రభావం వల్ల, సమకాలీన పద్ధతి T-ఆకారపు జాయింట్ యొక్క వెల్డ్ చేసిన సీమ్ ప్రాంతంలో సాధారణంగా సమచతుర సూక్ష్మ-కణ పట్టీలు కనిపిస్తాయి, మరియు ఈ సమచతుర సూక్ష్మ-కణ పట్టీలోని కణ స్వరూపం, సమచతుర Z యొక్క కణ స్వరూపం నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది. ఒకే విధమైన రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది. విజాతీయ పద్ధతి TSTB-LW యొక్క తాపన ప్రక్రియ సమకాలీన పద్ధతి TSTB-LW కంటే భిన్నంగా ఉన్నందున, స్థూల స్వరూపం మరియు సూక్ష్మ నిర్మాణ స్వరూపంలో స్పష్టమైన తేడాలు ఉన్నాయి. విజాతీయ పద్ధతి TSTB-LW T-ఆకారపు జాయింట్ రెండు ఉష్ణ చక్రాలను అనుభవించి, ద్వంద్వ ద్రవ పూల్ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది. వెల్డ్ లోపల స్పష్టమైన ద్వితీయ సంలీన రేఖ ఉంటుంది, మరియు ఉష్ణ వాహక వెల్డింగ్ ద్వారా ఏర్పడిన ద్రవ పూల్ చిన్నదిగా ఉంటుంది. హెటెరోజీనియస్ మోడ్ TSTB-LW ప్రక్రియలో, డీప్ పెనెట్రేషన్ వెల్డ్ ఉష్ణ వాహక వెల్డింగ్ యొక్క తాపన ప్రక్రియ ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది. సెకండరీ ఫ్యూజన్ లైన్‌కు దగ్గరగా ఉండే కాలమ్నార్ డెండ్రైట్‌లు మరియు ఈక్వియాక్సెడ్ డెండ్రైట్‌లు తక్కువ సబ్‌గ్రెయిన్ సరిహద్దులను కలిగి ఉండి, కాలమ్నార్ లేదా సెల్యులార్ క్రిస్టల్స్‌గా రూపాంతరం చెందుతాయి. ఇది, థర్మల్ కండక్టివిటీ వెల్డింగ్ యొక్క తాపన ప్రక్రియ డీప్ పెనెట్రేషన్ వెల్డ్‌లపై ఒక హీట్ ట్రీట్‌మెంట్ ప్రభావాన్ని చూపుతుందని సూచిస్తుంది. మరియు థర్మల్లీ కండక్టివ్ వెల్డ్ మధ్యలో ఉన్న డెండ్రైట్‌ల గ్రెయిన్ సైజు 2-5 మైక్రాన్లు ఉంటుంది, ఇది డీప్ పెనెట్రేషన్ వెల్డ్ మధ్యలో ఉన్న డెండ్రైట్‌ల గ్రెయిన్ సైజు (5-10 మైక్రాన్లు) కంటే చాలా చిన్నది. ఇది ప్రధానంగా ఇరువైపులా ఉన్న వెల్డ్‌ల గరిష్ట తాపనానికి సంబంధించినది. ఉష్ణోగ్రత తదుపరి శీతలీకరణ రేటుకు సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.

3) డబుల్-బీమ్ లేజర్ పౌడర్ క్లాడింగ్ వెల్డింగ్ సూత్రం

4)అధిక సోల్డర్ జాయింట్ బలం

డబుల్-బీమ్ లేజర్ పౌడర్ డిపోజిషన్ వెల్డింగ్ ప్రయోగంలో, రెండు లేజర్ కిరణాలు బ్రిడ్జ్ వైర్‌కు ఇరువైపులా పక్కపక్కనే పంపిణీ చేయబడినందున, సింగిల్-బీమ్ లేజర్ పౌడర్ డిపోజిషన్ వెల్డింగ్‌తో పోలిస్తే లేజర్ మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ మధ్య దూరం ఎక్కువగా ఉంటుంది, మరియు ఫలితంగా ఏర్పడిన సోల్డర్ జాయింట్లు బ్రిడ్జ్ వైర్‌కు నిలువుగా ఉంటాయి. వైర్ దిశ సాపేక్షంగా పొడవుగా ఉంటుంది. సింగిల్-బీమ్ మరియు డబుల్-బీమ్ లేజర్ పౌడర్ డిపోజిషన్ వెల్డింగ్ ద్వారా పొందిన సోల్డర్ జాయింట్లను పటం 3.6 చూపిస్తుంది. వెల్డింగ్ ప్రక్రియ సమయంలో, అది డబుల్-బీమ్ అయినాలేజర్ వెల్డింగ్పద్ధతి లేదా ఒకే-కిరణంలేజర్ వెల్డింగ్ఈ పద్ధతిలో, ఉష్ణ వాహనం ద్వారా ఆధార పదార్థంపై ఒక నిర్దిష్ట ద్రవ పూల్ ఏర్పడుతుంది. ఈ విధంగా, ద్రవ పూల్‌లోని కరిగిన ఆధార పదార్థ లోహం, కరిగిన సెల్ఫ్-ఫ్లక్సింగ్ మిశ్రమలోహపు పొడితో లోహసంబంధ బంధాన్ని ఏర్పరచుకొని, తద్వారా వెల్డింగ్‌ను సాధిస్తుంది. వెల్డింగ్ కోసం డ్యూయల్-బీమ్ లేజర్‌ను ఉపయోగించినప్పుడు, లేజర్ పుంజానికి మరియు ఆధార పదార్థానికి మధ్య జరిగే పరస్పర చర్య అనేది రెండు లేజర్ పుంజాల చర్యా ప్రాంతాల మధ్య జరిగే పరస్పర చర్య, అంటే, పదార్థంపై లేజర్ ద్వారా ఏర్పడిన రెండు ద్రవ పూల్స్ మధ్య జరిగే పరస్పర చర్య. ఈ విధంగా, ఫలితంగా ఏర్పడే కొత్త సంలీన ప్రాంతం సింగిల్-బీమ్ కంటే పెద్దదిగా ఉంటుంది.లేజర్ వెల్డింగ్కాబట్టి డబుల్-బీమ్ ద్వారా పొందిన సోల్డర్ జాయింట్లులేజర్ వెల్డింగ్సింగిల్-బీమ్ కంటే బలంగా ఉంటాయిలేజర్ వెల్డింగ్.

2. అధిక సోల్డరబిలిటీ మరియు పునరావృతత

సింగిల్-బీమ్‌లోలేజర్ వెల్డింగ్ప్రయోగంలో, లేజర్ యొక్క కేంద్రీకృత బిందువు యొక్క కేంద్రం నేరుగా మైక్రో-బ్రిడ్జ్ వైర్‌పై పనిచేస్తుంది కాబట్టి, బ్రిడ్జ్ వైర్‌కు చాలా అధిక అవసరాలు ఉంటాయి.లేజర్ వెల్డింగ్అసమాన లేజర్ శక్తి సాంద్రత పంపిణీ మరియు అసమాన మిశ్రమలోహ పొడి మందం వంటి ప్రక్రియ పారామితులు. ఇవి వెల్డింగ్ ప్రక్రియ సమయంలో వైర్ తెగిపోవడానికి దారితీస్తాయి మరియు బ్రిడ్జ్ వైర్ నేరుగా ఆవిరైపోవడానికి కూడా కారణమవుతాయి. డబుల్-బీమ్ లేజర్ వెల్డింగ్ పద్ధతిలో, రెండు లేజర్ కిరణాల కేంద్రీకృత స్పాట్ కేంద్రాలు మైక్రో-బ్రిడ్జ్ వైర్లపై నేరుగా పనిచేయవు కాబట్టి, బ్రిడ్జ్ వైర్ల లేజర్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియ పారామితులపై ఉండే కఠినమైన అవసరాలు తగ్గుతాయి, మరియు వెల్డబిలిటీ, రిపీటబిలిటీ బాగా మెరుగుపడతాయి.