Iyo uhuza icyuma na aluminiyumu, uburyo Fe na Al bikorana mu gihe cyo guhuza bikora ibyuma bitoroshye (IMCs). Kuba hari izi IMCs bigabanya imbaraga za mekanike z'imikoranire, bityo ni ngombwa kugenzura ingano y'ibi bikoresho. Impamvu yo kurema IMCs ni uko ubushobozi bwa Fe muri Al bugabanuka. Iyo birengeje urugero runaka, bishobora kugira ingaruka ku miterere ya mekanike y'icyuma. IMCs zifite imiterere yihariye nko gukomera, ubushobozi buke bwo gukora no gukomera, hamwe n'imiterere y'ibintu. Ubushakashatsi bwagaragaje ko ugereranije n'izindi IMCs, urwego rwa Fe2Al5 IMC rufatwa nk'urudakomeye cyane (11.8).± 1.8 GPa) IMC phase, kandi ni nayo mpamvu nyamukuru igabanya imiterere ya mekanike bitewe no kwangirika kwa soldering. Iyi nyandiko isesengura inzira yo gusudira ya laser ya kure ya IF steel na 1050 aluminiyumu hakoreshejwe laser ihindura uburyo bwa ring mode, kandi isesengura mu buryo bwimbitse ingaruka z'imiterere ya laser ku ikorwa ry'ibinyabutabire hagati y'ibyuma n'imiterere ya mekanike. Mu guhindura ikigereranyo cy'imbaraga za core/ring, byagaragaye ko mu buryo bwo gukwirakwiza, ikigereranyo cy'imbaraga za core/ring cya 0.2 gishobora kugera ku buso bwiza bwo guhuza ubuso bwa weld no kugabanya cyane ubunini bwa Fe2Al5 IMC, bityo bikanongera imbaraga zo gukata ingingo.
Iyi ngingo igaragaza ingaruka za laser ihindura uburyo bwo gufunga ku miterere y’icyuma hamwe n’imiterere ya mekanike mu gihe cyo gusudira icyuma cya IF na aluminiyumu 1050. Ibyavuye mu bushakashatsi bigaragaza ko mu gihe cyo gusudira, igipimo cy’imbaraga z’inkingi/impeta cya 0.2 gitanga ubuso bunini bwo guhuza ubuso, bugaragazwa n’imbaraga zo gufunga za 97.6 N/mm2 (ubushobozi bw’impande bwa 71%). Byongeye kandi, ugereranije n’imirasire ya Gaussian ifite igipimo cy’imbaraga kirenze 1, ibi bigabanya cyane ubunini bwa Fe2Al5 intermetallic compound (IMC) ku kigero cya 62% n’ubugari bwose bwa IMC ku kigero cya 40%. Mu buryo bwo gupfundika, hagaragaye icyuho n’imbaraga nke zo gufunga ugereranije n’uburyo bwo gufunga. Ni ngombwa kumenya ko hagaragaye ko ingano nziza yabonetse mu gice cyo gusudira ubwo igipimo cy’imbaraga z’inkingi/impeta cyari 0.5.
Iyo r=0, ingufu za loop ni zo zikorwa gusa, mu gihe iyo r=1, ingufu z'ibanze ni zo zikorwa gusa.
Imbonerahamwe y'ishusho y'igipimo cy'imbaraga r hagati y'umuraba wa Gaussian n'umuraba wa annular
(a) Igikoresho cyo gusudira; (b) Ubujyakuzimu n'ubugari bw'imiterere y'ubusode; (c) Imbonerahamwe yerekana imiterere y'icyitegererezo n'ibikoresho
Ikizamini cya MC: Ku bijyanye n'umuraba wa Gaussian gusa, umushongi wo gusudira uba mu buryo bwo gukwirakwiza amazi mu buryo buciriritse (ID 1 na 2), hanyuma ugahinduka ujya mu buryo bwo kwinjira mu mwobo w'ingufu (ID 3-5), hakagaragara imiyoboro igaragara. Iyo imbaraga z'ingufu ziyongereye kuva kuri 0 kugeza kuri 1000 W, nta miyoboro igaragara yagaragaye kuri ID 7 kandi uburebure bw'icyuma bwari buto. Iyo imbaraga z'ingufu ziyongereye zikagera kuri 2000 na 2500 W (ID 9 na 10), uburebure bw'agace k'icyuma gakungahaye buriyongera. Imiyoboro ikabije ku mbaraga z'ingufu ...
Ikizamini cya MR: Iyo ingufu z'ibanze ziri hagati ya 500 na 1000 W (ID 11 na 12), umushongi wo gusudira uri mu buryo bwo kuyobora; Ugereranije ID 12 na ID 7, nubwo imbaraga zose (6000w) ari zimwe, ID 7 ishyira mu bikorwa uburyo bwo gufunga umwobo. Ibi biterwa n'igabanuka rikomeye ry'ubucucike bw'imbaraga kuri ID 12 bitewe n'imiterere y'umuzunguruko ugenga (r = 0.2). Iyo imbaraga zose zigeze kuri 7500 W (ID 15), uburyo bwo kwinjira bwuzuye burashobora kugerwaho, kandi ugereranije na 6000 W ikoreshwa muri ID 7, imbaraga z'uburyo bwo kwinjira bwuzuye ziyongera cyane.
Ikizamini cya IC: Uburyo bwakozwe (ID 16 na 17) bwagezweho ku ngufu za 1500w z'ibanze n'imbaraga za 3000w na 3500w z'impeta. Iyo imbaraga za core ari 3000w kandi imbaraga za ring ziri hagati ya 1500w na 2500w (ID 19-20), imiyoboro igaragara igaragara ku ihuriro riri hagati y'icyuma gikungahaye na aluminiyumu ikungahaye, bigatuma habaho igishushanyo mbonera cy'umwobo muto winjira mu gace runaka. Iyo imbaraga za ring ari 3000 na 3500w (ID 21 na 22), geraho uburyo bwo kwinjira mu mwobo w'urufunguzo rwuzuye.
Amashusho y'ibice bitandukanye bya buri kimenyetso cyo gusudira munsi ya mikorosikopi y'ijisho
Ishusho ya 4. (a) Isano iri hagati y'imbaraga zo gukurura (UTS) n'igipimo cy'imbaraga mu bizamini byo gusudira; (b) Ingufu zose z'ibizamini byose byo gusudira
Ishusho ya 5. (a) Isano iri hagati y'ikigereranyo cy'ubuso na UTS; (b) Isano iri hagati yo kwagura no kwinjira mu bujyakuzimu na UTS; (c) Ubucucike bw'ingufu ku bizamini byose byo gusudira
Ishusho ya 6. (ac) Ikarita y'imiterere y'ubukana bwa microhardness ya Vickers; (df) Spektara ya SEM-EDS ijyanye n'uburyo bwo gusudira bugaragaza uburyo bwo gukwirakwiza amashanyarazi; (g) Ishusho y'icyitegererezo y'aho icyuma gihurira na aluminiyumu; (h) Fe2Al5 n'ubugari bwose bwa IMC bw'uburyo bwo gusudira amashanyarazi
Ishusho ya 7. (ac) Ikarita y'imiterere y'ubukana bwa microhardness ya Vickers; (df) Ishusho ya SEM-EDS ijyanye n'uburyo bwo gusudira uburyo bwo kwinjira mu butaka
Ishusho ya 8. (ac) Ikarita y'imiterere y'ubukana bwa microhardness ya Vickers; (df) Ishusho ya SEM-EDS ijyanye n'uburyo bwo gusudira uburyo bwo kwinjira mu buryo bwuzuye
Ishusho ya 9. Igishushanyo cya EBSD kigaragaza ingano y'ingano y'agace gakungahaye ku cyuma (igice cyo hejuru) mu isuzuma ry'uburyo bwo gutobora burundu, kandi kigapima ingano y'ingano y'ingano
Ishusho ya 10. Imiterere ya SEM-EDS y'aho icyuma gikungahaye n'icyuma gikungahaye kuri aluminiyumu
Ubu bushakashatsi bwakoze ubushakashatsi ku ngaruka za laser ya ARM ku miterere, imiterere mito, n'imiterere ya mekanike ya IMC mu miyoboro itandukanye ya aluminiyumu ya IF steel-1050. Ubushakashatsi bwasuzumye uburyo butatu bwo gusudira (uburyo bwo gukodesha, uburyo bwo kwinjira mu gace, n'uburyo bwo kwinjira bwuzuye) n'imiterere itatu ya laser yatoranijwe (umuyoboro wa Gaussian, umuyoboro wa annular, n'umuyoboro wa annular wa Gaussian). Ibisubizo by'ubushakashatsi bigaragaza ko guhitamo igipimo cy'imbaraga gikwiye cy'umuyoboro wa Gaussian n'umuyoboro wa annular ari ikintu cy'ingenzi mu kugenzura imiterere n'imiterere ya karuboni yo mu gice cy'imbere, bityo bikanongera imiterere ya mekanike ya weld. Mu buryo bwo gukodesha, umuyoboro uzengurutse ufite igipimo cy'imbaraga cya 0.2 utanga imbaraga nziza zo gusudira (71% by'imikorere myiza y'ingingo). Mu buryo bwo gutobora, umuyoboro wa Gaussian utanga uburebure bwinshi bwo gusudira n'igipimo cyo hejuru cy'ubuso, ariko imbaraga zo gusudira ziragabanuka cyane. Umuyoboro wa annular ufite igipimo cy'imbaraga cya 0.5 ugira ingaruka zikomeye ku kunoza ibyuma byo ku ruhande rw'icyuma mu muyoboro wa weld. Ibi biterwa n'ubushyuhe buke bw'umurambararo w'amazi uhindagurika bigatuma ubukonje burushaho kwihuta, ndetse n'ingaruka zo kugabanya gukura kw'imigendekere ya Al solute igana ku gice cyo hejuru cy'umugozi wo gusuka ku miterere y'ingano. Hari isano ikomeye hagati y'ubukomere bwa Vickers n'ubuhanuzi bwa Thermo Calc ku ijanisha ry'ingano y'ibyiciro. Uko ijanisha ry'ingano ya Fe4Al13 rirushaho kuba rinini, niko ubukomere bwa micro burushaho kuba bwinshi.
Igihe cyo kohereza: 25 Mutarama 2024
