1. 응용 사례
1) 접합판
1960년대에 도요타 자동차는 맞춤형 용접 블랭크 기술을 최초로 도입했습니다. 이 기술은 두 개 이상의 판재를 용접으로 연결한 후 스탬핑하는 것입니다. 이러한 판재는 두께, 재질, 특성이 다를 수 있습니다. 에너지 절약, 환경 보호, 주행 안전 등 자동차 성능 및 기능에 대한 요구 사항이 점점 높아짐에 따라 맞춤형 용접 기술은 더욱 주목받고 있습니다. 판재 용접에는 점 용접, 플래시 맞대기 용접 등이 사용될 수 있습니다.레이저 용접수소 아크 용접 등. 현재,레이저 용접주로 해외 연구 및 맞춤형 용접 블랭크 생산에 사용됩니다.
실험 결과와 계산 결과를 비교한 결과, 결과가 잘 일치하여 열원 모델의 정확성이 검증되었다. 다양한 공정 변수 조건에서 용접 이음매 폭을 계산하고 단계적으로 최적화하였다. 최종적으로 빔 에너지 비율을 2:1로 설정하고, 두 개의 빔을 병렬로 배치하여 고에너지 빔은 용접 이음매 중앙에, 저에너지 빔은 두꺼운 판재 쪽에 위치시킴으로써 용접 폭을 효과적으로 줄일 수 있었다. 두 빔을 45도 각도로 배치했을 때, 각 빔이 두꺼운 판재와 얇은 판재에 각각 작용하여 유효 가열 빔 직경이 감소하고, 결과적으로 용접 폭 또한 감소하였다.
2) 알루미늄, 강철, 이종 금속
본 연구에서는 다음과 같은 결론을 도출하였다. (1) 빔 에너지 비율이 증가함에 따라 용접부/알루미늄 합금 계면의 동일 위치 영역에서 금속간 화합물의 두께가 점차 감소하고 분포가 더욱 균일해진다. RS=2일 때, 계면 금속간 화합물 층의 두께는 5~10 마이크론이며, 자유로운 "바늘 모양" 금속간 화합물의 최대 길이는 23 마이크론이다. RS=0.67일 때, 계면 금속간 화합물 층의 두께는 5 마이크론 미만이고, 자유로운 "바늘 모양" 금속간 화합물의 최대 길이는 5.6 마이크론이다. 금속간 화합물의 두께가 현저히 감소한다.
(2)병렬 이중 빔 레이저를 용접에 사용할 경우, 용접부/알루미늄 합금 계면의 금속간 화합물(IMC)은 더욱 불규칙적인 형태를 보인다. 강철/알루미늄 합금 접합면 근처의 용접부/알루미늄 합금 계면에서 IMC 층의 두께가 가장 두껍고, 최대 두께는 23.7 마이크론에 달한다. 빔 에너지 비율이 증가함에 따라, RS=1.50일 때에도 용접부/알루미늄 합금 계면의 IMC 층 두께는 직렬 이중 빔을 사용한 동일 영역의 금속간 화합물 두께보다 여전히 크다.
3. 알루미늄-리튬 합금 T자형 접합부
2A97 알루미늄 합금의 레이저 용접 접합부의 기계적 특성에 관해 연구진은 미세경도, 인장 특성 및 피로 특성을 조사했습니다. 시험 결과는 다음과 같습니다. 2A97-T3/T4 알루미늄 합금의 레이저 용접 접합부의 용접부는 심하게 연화되었으며, 연화 계수는 약 0.6으로, 이는 주로 강화상의 용해 및 후속 석출의 어려움과 관련이 있습니다. IPGYLR-6000 파이버 레이저로 용접한 2A97-T4 알루미늄 합금 접합부의 연화 계수는 0.8에 도달할 수 있지만, 소성이 낮습니다. 반면, IPGYLS-4000 파이버 레이저로 용접한 접합부는...레이저 용접레이저 용접된 2A97-T3 알루미늄 합금 접합부의 강도 계수는 약 0.6이며, 기공 결함이 2A97-T3 알루미늄 합금 레이저 용접 접합부의 피로 균열 발생 원인입니다.
동기 모드에서, 서로 다른 결정 형태에 따라 용융영역(FZ)은 주로 주상 결정과 등축 결정으로 구성됩니다. 주상 결정은 에피택시얼 EQZ 성장 방향을 가지며, 그 성장 방향은 용융선에 수직입니다. 이는 EQZ 결정립 표면이 핵 생성에 유리한 조건을 갖추고 있어 이 방향으로의 열 방출이 가장 빠르기 때문입니다. 따라서 수직 용융선의 주요 결정축이 우선적으로 성장하고 측면 성장은 제한됩니다. 주상 결정이 용접부 중심부로 성장함에 따라 구조적 형태가 변화하여 주상 수지상 결정이 형성됩니다. 용접부 중심부에서는 용융 풀의 온도가 높고 모든 방향에서 열 방출 속도가 동일하여 결정립이 모든 방향으로 등축 성장하여 등축 수지상 결정을 형성합니다. 등축 수지상 결정의 주 결정축이 시편 평면에 정확히 접할 때, 금속 조직상에서 뚜렷한 꽃 모양의 결정립이 관찰된다. 또한, 용접부 내 국부 성분의 과냉각의 영향으로, 동기식 T자형 접합부의 용접 이음매 영역에는 일반적으로 등축 미립자 띠가 나타나며, 이 등축 미립자 띠의 결정립 형태는 등축 영역(EQZ)의 결정립 형태와 다르다. 이종 모드 TSTB-LW의 가열 공정이 동기식 TSTB-LW와 다르기 때문에 거시적 형태 및 미시적 구조 형태에 뚜렷한 차이가 있다. 이종 모드 TSTB-LW T자형 접합부는 두 번의 열 사이클을 거쳐 이중 용융 풀 특성을 보인다. 용접부 내부에 뚜렷한 이차 용융선이 존재하며, 열전도 용접에 의해 형성된 용융 풀은 작다. 이종 용접 모드 TSTB-LW 공정에서 심층 용접부는 열전도 용접의 가열 공정에 영향을 받습니다. 이차 용융선에 가까운 주상 수지상 결정과 등축 수지상 결정은 아결정립계가 적고 주상 또는 세포형 결정으로 변형되는데, 이는 열전도 용접의 가열 공정이 심층 용접부에 열처리 효과를 미친다는 것을 나타냅니다. 또한, 열전도 용접부 중심부의 수지상 결정립 크기는 2~5 마이크론으로, 심층 용접부 중심부의 수지상 결정립 크기(5~10 마이크론)보다 훨씬 작습니다. 이는 주로 용접부 양쪽 면의 최대 가열 온도와 후속 냉각 속도와 관련이 있습니다.
3) 이중빔 레이저 분말 클래딩 용접의 원리
4)높은 납땜 접합 강도
이중빔 레이저 분말 증착 용접 실험에서 두 개의 레이저 빔이 브리지 와이어의 양쪽에 나란히 분포되므로 레이저와 기판 사이의 거리가 단일빔 레이저 분말 증착 용접보다 넓어 결과적으로 납땜 접합부가 브리지 와이어에 수직으로 길게 늘어집니다. 그림 3.6은 단일빔 및 이중빔 레이저 분말 증착 용접으로 얻은 납땜 접합부를 보여줍니다. 용접 과정에서 이중빔 방식인지 여부에 따라레이저 용접방법 또는 단일 빔레이저 용접이 방법에서는 열전도를 통해 모재 위에 특정 용융 풀이 형성됩니다. 이렇게 용융 풀 내의 용융된 모재 금속은 용융된 자가 플럭스 합금 분말과 야금학적 결합을 형성하여 용접이 이루어집니다. 이중 빔 레이저를 사용하여 용접할 경우, 레이저 빔과 모재 사이의 상호 작용은 두 레이저 빔의 작용 영역 사이의 상호 작용, 즉 레이저가 재료 위에 형성하는 두 개의 용융 풀 사이의 상호 작용입니다. 따라서 결과적으로 생성되는 새로운 융합 영역은 단일 빔 용접보다 더 넓습니다.레이저 용접따라서 이중빔으로 얻은 납땜 접합부는레이저 용접단일 빔보다 더 강하다레이저 용접.
2. 높은 납땜성 및 반복성
단일 빔에서레이저 용접실험에서 레이저의 초점 중심이 마이크로 브리지 와이어에 직접 작용하기 때문에 브리지 와이어는 매우 높은 요구 조건을 충족해야 합니다.레이저 용접레이저 에너지 밀도 분포의 불균일성 및 합금 분말 두께의 불균일성과 같은 공정 변수는 용접 과정에서 와이어 파손을 유발하고 심지어 브리지 와이어의 증발을 직접적으로 초래할 수 있습니다. 이중 빔 레이저 용접 방식에서는 두 레이저 빔의 초점 중심이 마이크로 브리지 와이어에 직접 작용하지 않으므로 브리지 와이어의 레이저 용접 공정 변수에 대한 요구 조건이 완화되고 용접성 및 반복성이 크게 향상됩니다.
게시 시간: 2023년 10월 17일
