Ushbu tadqiqot TC4 titanium qotishma plitalarida an'anaviy LW, OLW va RMOLW qo'llanilishini muntazam ravishda taqqosladi. Tadqiqotda yuqori tezlikda kamera tasvirlash, optik mikroskop (OM), skanerlash elektron mikroskopiya (SEM), elektron orqaga tarqalish diffraktsiyasi (EBSD) va valentlik sinovi kabi turli xarakteristikalar qo'llanildi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, RMOLW jarayoni payvand chokining sirt hosil bo'lish sifatini sezilarli darajada yaxshilaydi, bu nafaqat pastki kesilgan nuqsonlarni yo'q qiladi, balki chayqalishni ham sezilarli darajada kamaytiradi. Mexanik jihatdan halqasimon nur kalit teshigining ochilish maydonini (0,76 mm² gacha) kengaytiradi va nur tebranishi natijasida hosil bo'lgan barqaror vortekslar eritilgan metallning siqilishi tufayli kalit teshigining yopilishini samarali ravishda oldini oladi va shu bilan chayqalish manbasini kesib tashlaydi. Mikrotuzilma nuqtai nazaridan, bu jarayon erigan hovuzning harorat gradientini va sovutish tezligini pasaytiradi, payvand markazida nozik savat{8}}to'quv morfologiyasining shakllanishiga yordam beradi va yuqori burchakli don chegaralari (HAGB) ulushini oshiradi. Oxir-oqibat, RMOLW payvandlangan bo'g'inlar yuqori kuchlanish kuchini saqlab qoladi (taxminan 1148,8 MPa), cho'zilish esa an'anaviy lazerli payvandlash bilan solishtirganda 35,2% ga oshib, mustahkamlik va egiluvchanlikning yaxshi mosligiga erishadi.
1-rasmda RMOLW ning eksperimental o'rnatilishi ko'rsatilgan. Yadro markaziy tolali yadrodan (100 mkm) va tashqi halqali tolali yadrodan (300 mkm) iborat kompozit nurni ishlab chiqaradigan maxsus halqali optik tolalardan foydalanishda yotadi. Nur nafaqat halqali energiya taqsimotiga ega, balki galvanometr tizimi orqali aylana (spiral) tebranish traektoriyasini ham bajaradi. Ushbu dizayn bir vaqtning o'zida halqali nurning "teshik{6}}kengaytiruvchi" effekti va tebranishning "aralashtiruvchi" effektidan foydalanishga qaratilgan.
1-rasm. Halqali{1}}rejimli tebranuvchi lazerli payvandlash moslamasining sxematik diagrammasi: (a) birlashtirilgan eksperimental uskuna (b) tolalar kesimi-, yadro diametri va fokus nuqtasi hajmi (c) lazer nurining haqiqiy traektoriyasi.
2-rasmda LW sirtining qirrasi to'lqinsimon bo'lib, ko'p miqdorda chayqalishlar bilan birga -kesima 'X' shaklida va pastki kesishning maksimal chuqurligi ko'rsatilgan. RMOLW payvand choki to‘g‘ri va silliq bo‘lib, deyarli hech qanday chayqalishsiz, keng “V”-ko‘ndalang-kesim, juda past chuqurlik chuqurligi va silliq o‘tishga ega. Bu shuni ko'rsatadiki, RMOLW ning energiya taqsimoti bir xil bo'lib, payvand choki sifatini samarali ravishda yaxshilaydi.
2-rasm. Makroskopik morfologiya va boʻgʻinlarning koʻndalang kesimi morfologiyasi: (a, d, g) lazerli payvandlash namunalarining payvandlash morfologiyasi, (b, e, h) tebranuvchi lazerli payvandlash namunalarining payvandlash morfologiyasi, (c, f, i) payvandlash usullarining namunalari.
Shakl 3. Turli xil jarayon sharoitlarida eritilgan hovuz oqimi va kalit teshigini ochish harakati: (a) lazerli payvandlashda chayqalishning paydo bo'lishi (b) bir sikl ichida tebranuvchi lazerli payvandlash natijasi (c) bir tsikl ichida halqali nuqta naqshli tebranuvchi lazerli payvandlash natijasi. 4-rasmda LW ning keskin yuqori Gauss energiya taqsimotiga ega ekanligini ko'rsatadi, markazda juda yuqori energiya (407,2 J / mm²), natijada tor va chuqur erigan hovuz paydo bo'ladi. RMOLW "tekis{6}}tepa" energiya taqsimotini bir xilda (maksimal atigi 107,6 J/mm²) namoyish etadi, energiya taqsimotining bir xilligi 2,2 baravarga oshdi. Bu bir xil isitish pastki kesishni kamaytiradi va payvand choki-kengroq va silliqroq qiladi.
Tadqiqot LW, OLW va RMOLW jarayonlarini qiyosiy tahlil qilish orqali quyidagi asosiy xulosalarga keldi: 1. RMOLW kalit teshigini ochish maydonini 0,76 mm² ga kengaytirish va barqaror vorteksni joriy etish orqali kalit teshigining qulashini oldini oladi, payvandlash paytida chayqalishni an'anaviy payvandlash bilan solishtirganda 88,6% ga kamaytiradi{4}laser. Bu jarayon nurlanish energiyasini taqsimlashning bir xilligini 20 barobarga yaxshilaydi, mahalliy qizib ketishni bartaraf qiladi, payvand choki chuqurligini 56,3% ga qisqartiradi va silliq V-ko‘ndalang kesimni hosil qiladi. 3. halqasimon nur va tebranish o‘rtasidagi sinergiya harorat gradientini pasaytiradi va mog‘orlanishning yuqori sur’atlarini hosil qiladi,{0} qattiq savat-to'quv tuzilmalari va qatlamli alfa fazasi va don yo'nalishi konsentratsiyasini pasaytiradi. 4. Kesilgan nuqsonlarni bostirish va mikrotuzilmani mustahkamlash (-yuqori burchakli dona chegaralari) tufayli RMOLW3la payvandlash bilan solishtirganda cho'zilishi %2. asosiy material bilan taqqoslanadigan yuqori kuchlanish kuchini saqlab qolgan holda.
