01 Rhagymadrodd
Defnyddir aloi alwminiwm 5A06 yn eang mewn diwydiannau modurol, awyrofod a llestr pwysedd oherwydd ei gryfder uchel a'i ymwrthedd cyrydiad rhagorol. Fodd bynnag, mae ei ddargludedd thermol uchel, ei gludedd isel, a'i adlewyrchedd uchel yn gwneud weldio laser yn heriol, gan arwain yn aml at ffurfadwyedd gwael a diffygion mandylledd difrifol. O'i gymharu â weldio laser sengl neu MIG, mae weldio hybrid laser-MIG yn dangos cyplu ynni gwell, sefydlogrwydd pyllau tawdd, a ffurfadwyedd, gan wella treiddiad dwfn a gwrthsefyll mandylledd. Serch hynny, ar gyfer aloi alwminiwm 5A06, mae anweddiad magnesiwm a newidiadau hydoddedd hydrogen yn dal i arwain at broblemau mandylledd sylweddol, gan olygu bod angen ymchwilio ymhellach i fecanweithiau ffurfio mandwll ac optimeiddio prosesau. Mae'r astudiaeth hon yn canolbwyntio ar aloi alwminiwm 5A06 6.9 mm o drwch, gan ddadansoddi'r microstrwythur, dosbarthiad mandylledd, mecanweithiau ffurfio mandwll, ac amrywiadau microhardness o uniadau weldio o dan weldio hybrid. Mae hefyd yn archwilio cyfuniadau addas o gyflymder weldio a phŵer laser.
02 Trosolwg
Mae'r ymchwil yn dadansoddi'n systematig nodweddion adeileddol a materion mandylledd uniadau aloi alwminiwm 5A06 6.9 mm o drwch o dan weldio hybrid laser-MIG. Mae'n datgelu mai cyflymder weldio yw'r paramedr allweddol sy'n effeithio ar ffurfadwyedd, cyfradd mandylledd, a pherfformiad mecanyddol. Mae'r astudiaeth yn nodi mandylledd fel y diffyg sylfaenol, a achosir gan ddau brif ffactor: nwy hydrogen yn gwaddodi yn ystod solidiad cyflym, ac anweddiad magnesiwm ar dymheredd uchel yn ffurfio swigod. Mae'r mandyllau hyn wedi'u crynhoi'n bennaf yn hanner uchaf y weldiad. Mae presenoldeb mandyllau yn lleihau caledwch ar y cyd yn sylweddol. Tra bod brashau grawn yn achosi meddalu yn y parth yr effeithiwyd arno (HAZ), mae meddalu yn y parth weldio (WB) yn bennaf oherwydd mandyllau. Mae'r ymchwil yn amlygu bod mandylledd yn cael llawer mwy o effaith ar leihau caledwch na brashau grawn, gyda chaledwch lleol yn gostwng cyn ised â 29% o'r gwerth cyfartalog. Cymharwyd gwahanol gyflymderau weldio: arweiniodd rhy isel (2 m/munud) at agregu mandwll a chaledwch isel, tra bod rhy uchel (3.5 m/munud) wedi arwain at -brosesu mandyllau ysgogedig wrth wraidd y weldio. Canfuwyd mai'r cyflymder weldio gorau posibl oedd 3 m/munud, a gyflawnodd mandyllau mân, wedi'u dosbarthu'n unffurf, treiddiad da, a chaledwch uwch.
03 Ffigurau a Dadansoddiad
Mae Ffigur 1 yn dangos morffoleg macrosgopig welds o dan wahanol baramedrau proses. Cyflawnwyd treiddiad da ar gyflymder rhwng 2–3.5 m/munud, gyda ffurfiant weldio cyflawn a dim craciau, gan amlygu effeithiolrwydd weldio hybrid laser-MIG o gymharu â MIG yn unig.
Mae Ffigur 2 yn dangos nodweddion microstrwythurol uniadau wedi'u weldio, gan gynnwys parth weldio (WB), parth yr effeithir arno gwres (HAZ), a metel sylfaen (BM). Mae'r parth weldio yn bennaf yn cynnwys dendritau hafal, gyda grawn yn trosglwyddo o golofnog i equiaxed ger y llinell ymasiad. Arsylwyd mandyllau metelegol o 29-52 μm yn y WB.
Mae Ffigur 3 yn cyflwyno'r dosbarthiad mandwll mewn gwahanol ranbarthau. Mae mandyllau yn y weldiad uchaf (Rhanbarth A) yn fetelegol yn bennaf, a ffurfiwyd oherwydd rhwystr dianc swigen yn ystod solidification.
Mae Ffigur 4 yn dangos y dosbarthiad microhardness ar draws cymalau weldio. Roedd y WB a'r HAZ yn arddangos meddalu, gyda mandyllau yn cael mwy o ddylanwad ar leihau caledwch na brashau grawn. Cynyddodd cyflymder weldio uwch y caledwch cyfartalog, a gwelwyd caledwch ychydig yn uwch yn y rhanbarthau weldio uchaf.
04 Casgliad
Mae'r astudiaeth hon ar uniadau aloi alwminiwm 5A06 6.9 mm o drwch o dan weldio hybrid laser-MIG yn rhoi'r casgliadau canlynol:
1. Mae weldio hybrid laser-MIG yn sicrhau treiddiad da rhwng 2-3.5 m/munud, gan wella ansawdd weldio yn sylweddol.
2. Mae mandyllau yn canolbwyntio'n bennaf yn y rhanbarth weldiad uchaf, a achosir gan wlybaniaeth hydrogen ac anweddiad magnesiwm. Mae mandylledd yn cael mwy o effaith ar feddalu ar y cyd na brasio grawn.
3. Paramedrau gorau posibl: pŵer laser 4.5 kW a chyflymder weldio 3 m/munud, gan gynhyrchu mandylledd isel, maint mandwll bach, a dosbarthiad microhardness ffafriol.
4. rheolaeth broses briodol (glanhau wyneb, nwy amddiffynnol, ac optimeiddio cyflymder weldio) yn hanfodol i leihau mandylledd a gwella perfformiad weldio.
Cyfeiriad
Cyhoeddiad gwreiddiol: Journal of Manufacturing Processes, https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2018.08.011
