1. 応用例
1）スプライシングボード
1960 年代、トヨタ自動車はテーラーウェルデッド ブランク技術を初めて採用しました。 2枚以上のシートを溶接でつなぎ合わせてプレス加工する加工です。これらのシートには、さまざまな厚さ、材質、特性を持たせることができます。省エネ、環境保護、安全運転など、自動車の性能・機能への要求がますます高まる中、テーラー溶接技術がますます注目を集めています。プレート溶接はスポット溶接、フラッシュバット溶接、レーザー溶接、水素アーク溶接など現在、レーザー溶接主に海外の研究とテーラーウェルデッドブランクの生産に使用されます。
実験結果と計算結果を比較すると、結果は良く一致しており、熱源モデルが正しいことが確認できました。さまざまなプロセスパラメータの下で溶接シームの幅が計算され、徐々に最適化されました。最後に、ビームエネルギー比 2:1 を採用し、ダブルビームを平行に配置し、大きなエネルギービームを溶接シームの中心に配置し、小さなエネルギービームを厚い板に配置しました。溶接幅を効果的に縮小できます。 2 つのビームが互いに 45 度の場合。配置すると、梁は厚板と薄板にそれぞれ作用します。有効加熱ビーム直径の減少により、溶接幅も減少します。
2）アルミニウム鋼異種金属
今回の研究では以下の結論が導き出された。 (1) ビームエネルギー比が増加するにつれて、溶接部/アルミニウム合金界面の同じ位置領域の金属間化合物の厚さは徐々に減少し、分布はより規則的になる。 RS=2 の場合、界面 IMC 層の厚さは 5 ～ 10 ミクロンです。自由な「針状」IMC の最大長は 23 ミクロンです。 RS=0.67 の場合、界面 IMC 層の厚さは 5 ミクロン未満で、自由な「針状」IMC の最大長は 5.6 ミクロンです。金属間化合物の厚さは大幅に減少します。
(2)平行デュアルビームレーザーを溶接に使用すると、溶接/アルミニウム合金界面の IMC がより不規則になります。鋼/アルミニウム合金接合界面近くの溶接/アルミニウム合金界面におけるIMC層の厚さはより厚く、最大厚さは23.7ミクロンです。 。ビームエネルギー比が増加すると、RS=1.50 の場合、溶接/アルミニウム合金界面の IMC 層の厚さは、シリアルデュアルビームの同じ領域の金属間化合物の厚さよりも大きくなります。
3. アルミニウム-リチウム合金T型ジョイント
2A97 アルミニウム合金のレーザー溶接継手の機械的特性に関して、研究者は微小硬度、引張特性、疲労特性を研究しました。試験結果は、2A97-T3/T4 アルミニウム合金のレーザー溶接継手の溶接部が著しく軟化していることを示しています。係数は約 0.6 で、これは主に溶解とその後の強化相の析出の困難さに関係します。 IPGYLR-6000ファイバーレーザーで溶接された2A97-T4アルミニウム合金継手の強度係数は0.8に達しますが、可塑性は低く、IPGYLS-4000ファイバーはレーザー溶接レーザー溶接された 2A97-T3 アルミニウム合金接合部の強度係数は約 0.6 です。気孔欠陥は、2A97-T3 アルミニウム合金のレーザー溶接継手の疲労亀裂の原因となります。
同期モードでは、さまざまな結晶形態に従って、FZ は主に柱状結晶と等軸結晶で構成されます。柱状結晶はエピタキシャル EQZ 成長方位を持ち、その成長方向は融解線に対して垂直です。これは、EQZ 粒子の表面が既製の核形成粒子であり、この方向への熱放散が最も速いためです。したがって、垂直融解線の主結晶軸が優先的に成長し、側面は制限されます。柱状結晶が溶接部の中心に向かって成長するにつれて、構造形態が変化し、柱状樹枝状結晶が形成されます。溶接中心では溶融池の温度が高く、熱放散率はどの方向でも同じであり、結晶粒はどの方向でも等軸に成長し、等軸デンドライトが形成されます。等軸樹枝状結晶の主結晶軸が試料面に正確に接している場合、金属相で明らかな花のような粒子が観察されます。さらに、溶接部の局部成分の過冷却の影響を受けて、同期モード T 字型継手の溶接シーム領域には通常、等軸細粒バンドが現れ、等軸細粒バンドの結晶粒形態は、通常とは異なります。 EQZ の粒子形態。同じ外観。異種モード TSTB-LW の加熱プロセスは同期モード TSTB-LW の加熱プロセスとは異なるため、マクロ形態と微細構造形態には明らかな違いがあります。異種モード TSTB-LW T 字型継手は 2 回の熱サイクルを経験し、二重の溶融池特性を示します。溶接部内部には明らかな二次融解線があり、熱伝導溶接により形成される溶融池は小さい。異種モード TSTB-LW プロセスでは、深溶け込み溶接は熱伝導溶接の加熱プロセスの影響を受けます。二次融解線に近い柱状デンドライトおよび等軸デンドライトには亜結晶粒界が少なく、柱状結晶またはセル状結晶に変化します。これは、熱伝導溶接の加熱プロセスが深溶け込み溶接部に熱処理効果を及ぼすことを示しています。また、熱伝導性溶接部の中心のデンドライトの粒径は 2 ～ 5 ミクロンで、深溶け込み溶接部の中心のデンドライトの粒径 (5 ～ 10 ミクロン) よりもはるかに小さくなります。これは主に、両側の溶接部の最大加熱に関係します。温度はその後の冷却速度に関係します。
3) ダブルビームレーザーによる粉末肉盛溶接の原理
4)高いはんだ接合強度
ダブルビームレーザー粉末蒸着溶接実験では、2つのレーザービームがブリッジワイヤーの両側に並んで分布するため、シングルビームレーザー粉末蒸着溶接に比べてレーザーと基板の到達範囲が広くなります。結果として生じるはんだ接合はブリッジワイヤに対して垂直になります。ワイヤーの方向は比較的長くなります。図 3.6 は、シングルビームおよびダブルビームのレーザー粉末堆積溶接によって得られたはんだ接合を示しています。溶接プロセス中、ダブルビームかどうかレーザー溶接方法またはシングルビームレーザー溶接熱伝導により母材上に一定の溶融池を形成する方法です。このようにして、溶融池内の溶融母材金属は、溶融した自溶合金粉末と冶金学的結合を形成することができ、それによって溶接が達成される。溶接にデュアルビームレーザーを使用する場合、レーザービームと母材の間の相互作用は、2 つのレーザービームの作用領域間の相互作用、つまり、レーザーによって材料上に形成される 2 つの溶融池間の相互作用です。 。このようにして、結果として生じる新しい融合は、シングルビームよりも面積が大きくなりますレーザー溶接、したがって、ダブルビームによって得られるはんだ接合部レーザー溶接シングルビームより強いレーザー溶接.
2. 高いはんだ付け性と再現性
シングルビームではレーザー溶接実験では、レーザーの集束スポットの中心がマイクロブリッジ ワイヤーに直接作用するため、ブリッジ ワイヤーには非常に高い要件が課せられます。レーザー溶接不均一なレーザーエネルギー密度分布や不均一な合金粉末の厚さなどのプロセスパラメータ。これは溶接プロセス中にワイヤの破損を引き起こし、さらにはブリッジワイヤの蒸発を直接引き起こす可能性があります。ダブルビームレーザー溶接法では、2つのレーザービームの集光スポット中心がマイクロブリッジワイヤーに直接作用しないため、ブリッジワイヤーのレーザー溶接プロセスパラメータに対する厳しい要件が緩和され、溶接性と溶接性が向上します。再現性が大幅に向上します。 。
投稿日時: 2023 年 10 月 17 日
