Cymharodd yr astudiaeth hon yn systematig gymhwyso LW, OLW a RMOLW confensiynol ar blatiau aloi titaniwm TC4. Defnyddiodd yr ymchwil amrywiol ddulliau nodweddu gan gynnwys delweddu camera cyflym, microsgopeg optegol (OM), sganio microsgopeg electron (SEM), diffreithiant cefn-wasgariad electronau (EBSD) a phrofion tynnol. Mae'r canlyniadau'n dangos bod y broses RMOLW yn gwella'n sylweddol ansawdd ffurfio wyneb y weld, nid yn unig yn dileu diffygion tandor ond hefyd yn lleihau spatter yn fawr. Yn fecanyddol, mae'r trawst annular yn ehangu ardal agor twll clo (hyd at 0.76 mm²), ac mae'r vortices sefydlog a gynhyrchir gan osciliad trawst i bob pwrpas yn atal y twll clo rhag cau oherwydd cywasgu metel tawdd, a thrwy hynny dorri ffynhonnell y gwasgwr i ffwrdd. O ran microstrwythur, mae'r broses hon yn lleihau graddiant tymheredd a chyfradd oeri'r pwll tawdd, gan hyrwyddo ffurfio morffoleg gwehyddu basged mân yn y ganolfan weldio a chynyddu cyfran y ffiniau grawn ongl uchel (HAGB). Yn y pen draw, mae'r cymalau weldio RMOLW yn cynnal cryfder tynnol uchel (tua 1148.8 MPa), tra bod yr elongation yn cynyddu 35.2% o'i gymharu â weldio laser confensiynol, gan gyflawni cydweddiad da o gryfder a hydwythedd.
Mae Ffigur 1 yn dangos gosodiad arbrofol RMOLW. Mae'r craidd yn gorwedd yn y defnydd o ffibrau optegol annular arbennig, gan gynhyrchu trawst cyfansawdd sy'n cynnwys craidd ffibr canolog (100 µm) a chraidd ffibr cylch allanol (300 µm). Mae gan y trawst nid yn unig ddosraniad egni annular ond mae hefyd yn gweithredu llwybr osgiliad cylchol (troellog) trwy system galfanomedr. Mae'r dyluniad hwn yn anelu at ddefnyddio effaith "twll-ehangu" y trawst annular ac effaith "gynhyrfus" yr osgiliad ar yr un pryd.
Ffigur 1. Diagram sgematig o'r dyfais weldio laser modd oscillaidd modrwy: (a) offer arbrofol integredig (b) trawstoriad ffibr, diamedr craidd a maint canolbwynt (c) taflwybr gwirioneddol y pelydr laser.
Mae Ffigur 2 yn dangos bod ymyl arwyneb LW yn donnog, ynghyd â llawer iawn o wasgariad, gyda-adran groes mewn siâp 'X' a'r dyfnder tandoriad uchaf. Mae ymyl weldio RMOLW yn syth ac yn llyfn, gyda bron dim spatter, trawsdoriad siâp 'V' llydan, dyfnder tandoriad isel iawn, a thrawsnewidiad llyfn. Mae hyn yn dangos bod dosbarthiad ynni RMOLW yn fwy unffurf, gan wella ansawdd ffurfio weldio yn effeithiol.
Ffigur 2. Morffoleg macrosgopig a morffoleg traws-adrannol o gymalau: (a, d, g) morffoleg weldio samplau weldio laser, (b, e, h) morffoleg weldio samplau weldio laser oscillaidd, (c, f, i) morffoleg weldio modd annular samplau weldio laser oscillaidd.
Ffigur 3. Llif pwll tawdd ac ymddygiad agor twll clo o dan amodau proses gwahanol: (a) cynhyrchu spatter yn ystod weldio laser (b) canlyniad weldio laser oscillaidd o fewn un cylch (c) canlyniad weldio laser oscillaidd gyda phatrwm sbot annular o fewn un cylchred. Dengys Ffigur 4 fod gan LW ddosbarthiad ynni Gaussaidd ar ei uchafbwynt yn sydyn, gydag egni hynod o uchel yn y canol (407.2 J/mm²), gan arwain at bwll tawdd cul a dwfn. Mae RMOLW yn arddangos dosbarthiad ynni unffurf "fflat-brig" (uchafswm dim ond 107.6 J/mm²), gydag unffurfiaeth dosbarthiad ynni wedi cynyddu 2.2 gwaith. Mae'r gwresogi unffurf hwn yn lleihau tandoriad, gan wneud yr adran groes weldio yn ehangach ac yn llyfnach.
Daeth yr astudiaeth, trwy ddadansoddiad cymharol o'r prosesau LW, OLW a RMOLW, i'r prif gasgliadau canlynol: 1. Mae RMOLW yn atal cwymp twll clo trwy ehangu ardal agor twll clo i 0.76 mm² a chyflwyno vortex sefydlog, gan leihau spatter yn ystod weldio 88.6% o'i gymharu â weldio laser confensiynol. 2. Mae'r broses ddosbarthu ynni RMOLW yn cael ei dileu trwy ddulliau confensiynol o ddosbarthu ynni RMOLW, mae'r broses ddosbarthu ynni RMOLW yn cael ei dileu yn lleol . 2. gorboethi, yn lleihau dyfnder tandoriad weldio 56.3%, ac yn ffurfio adran groes siâp V llyfn Mae'r synergedd rhwng y trawst annular a'r osgiliad yn lleihau graddiannau tymheredd a chyfraddau oeri yn y pwll tawdd, yn hyrwyddo ffurfio cryfder uchel a chrynodiadau basged lamellar a grawn caled, a gostyngiadau crynhoad gradd alffa a grawn. cyfeiriadedd. 4. Diolch i atal diffygion tandoriad a chryfhau'r microstrwythur (ffiniau grawn ongl mwy uchel), mae elongation cymalau RMOLW yn cynyddu 35.2% o'i gymharu â weldio laser confensiynol, tra'n cynnal cryfder tynnol uchel sy'n debyg i'r deunydd sylfaen.
