01 Kirish
5A06 alyuminiy qotishmasi yuqori quvvat va mukammal korroziyaga chidamliligi tufayli avtomobilsozlik, aerokosmik va bosimli idishlar sanoatida keng qo'llaniladi. Shu bilan birga, uning yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi, past viskozitesi va yuqori yansıtıcılığı lazerli payvandlashni qiyinlashtiradi, bu ko'pincha yomon shakllanish va jiddiy porozlik nuqsonlariga olib keladi. Yagona lazer yoki MIG payvandlash bilan solishtirganda, lazer{4}}MIG gibrid payvandlash yuqori energiya ulanishi, erigan hovuz barqarorligi va shakllanuvchanligini namoyish etadi, chuqur penetratsiyani va g'ovaklikka chidamliligini oshiradi. Shunga qaramay, 5A06 alyuminiy qotishmasi uchun magniyning bug'lanishi va vodorodning eruvchanligi o'zgarishi hali ham muhim porozlik muammolariga olib keladi, bu esa gözeneklerin shakllanishi mexanizmlarini va jarayonni optimallashtirishni qo'shimcha tekshirishni talab qiladi. Ushbu tadqiqot 6,9 mm qalinlikdagi 5A06 alyuminiy qotishmasiga qaratilgan bo'lib, gibrid payvandlashda payvandlangan bo'g'inlarning mikro tuzilishi, porozlik taqsimoti, g'ovak hosil bo'lish mexanizmlari va mikroqattiqlik o'zgarishlarini tahlil qiladi. Shuningdek, u payvandlash tezligi va lazer quvvatining mos kombinatsiyalarini o'rganadi.
02 Umumiy ko'rinish
Tadqiqot 6,9 mm qalinlikdagi 5A06 alyuminiy qotishma birikmalarining lazer-MIG gibrid payvandlash ostidagi strukturaviy xususiyatlari va g'ovaklilik masalalarini tizimli ravishda tahlil qiladi. Bu shuni ko'rsatadiki, payvandlash tezligi shakllanish, g'ovaklik darajasi va mexanik ishlashga ta'sir qiluvchi asosiy parametrdir. Tadqiqot g'ovaklikni ikkita asosiy omildan kelib chiqadigan asosiy nuqson sifatida aniqlaydi: tez qotib qolish paytida vodorod gazining cho'kishi va yuqori haroratlarda magniyning bug'lanishi pufakchalar hosil qiladi. Bu teshiklar asosan payvandning yuqori yarmida to'plangan. Teshiklarning mavjudligi qo'shma qattiqlikni sezilarli darajada kamaytiradi. Donning kattalashishi issiqlik ta'sir qiladigan zonada (HAZ)- yumshashiga sabab bo'lsa, payvand choki zonasida (WB) yumshatish asosan teshiklar tufayli sodir bo'ladi. Tadqiqot shuni ko'rsatadiki, g'ovaklilik qattiqlikni kamaytirishga donning qo'pollashishiga qaraganda ancha katta ta'sir ko'rsatadi, mahalliy qattiqlik o'rtacha qiymatdan 29% gacha pasayadi. Turli xil payvandlash tezligi solishtirildi: juda past (2 m/daq) teshiklarning to‘planishiga va past qattiqlikka olib keldi, juda yuqori (3,5 m/min) esa payvand chok ildizida ishlov berilgan{15}}g‘ovaklarning paydo bo‘lishiga olib keldi. Optimal payvandlash tezligi 3 m / min deb topildi, bu nozik, bir xil taqsimlangan teshiklarga, yaxshi penetratsiyaga va yuqori qattiqlikka erishdi.
03 Raqamlar va tahlillar
1-rasmda turli jarayon parametrlari ostida choklarning makroskopik morfologiyasi tasvirlangan. Yaxshi penetratsiya 2–3,5 m/min tezlikda, toʻliq payvand hosil boʻlishi va yoriqlarsiz erishildi, bu lazer{4}}MIG gibrid payvandlashning birgina MIG bilan solishtirganda samaradorligini taʼkidladi.
2-rasmda payvandlangan bo'g'inlarning mikro tuzilmaviy xarakteristikalari ko'rsatilgan, jumladan, payvand zonasi (WB), issiqlik-ta'sir zonasi (HAZ) va asosiy metall (BM). Payvandlash zonasi, birinchi navbatda, teng o'qli dendritlardan iborat bo'lib, donalar termoyadroviy chiziq yaqinida ustunlidan ekvivalentga o'tadi. WBda 29-52 mkm bo'lgan metallurgiya teshiklari kuzatildi.
3-rasmda g'ovaklarning turli hududlarda taqsimlanishi ko'rsatilgan. Yuqori payvand chokidagi (A hududi) gözenekler, birinchi navbatda, metallurgiyaga xos bo'lib, qotib qolish vaqtida qabariq chiqishining to'sqinlik qilishi tufayli hosil bo'ladi.
4-rasmda payvand choklari bo'ylab mikroqattiqlik taqsimoti ko'rsatilgan. WB ham, HAZ ham yumshashni ko'rsatdi, g'ovaklarning qattiqligining pasayishiga donning qo'pollashishiga qaraganda ko'proq ta'sir ko'rsatadi. Yuqori payvandlash tezligi o'rtacha qattiqlikni oshirdi, yuqori payvandlangan hududlarda biroz yuqoriroq qattiqlik kuzatildi.
04 Xulosa
Lazer-MIG gibrid payvandlash ostida 6,9 mm qalinlikdagi 5A06 alyuminiy qotishma birikmalari bo'yicha ushbu tadqiqot quyidagi xulosalarni beradi:
1. Lazer-MIG gibrid payvandlash 2–3,5 m/daqiqa oralig‘ida yaxshi penetratsiyaga erishib, payvandlash sifatini sezilarli darajada yaxshilaydi.
2. Teshiklar asosan vodorod cho'kishi va magniyning bug'lanishi natijasida yuzaga keladigan yuqori payvand zonasida to'planadi. G'ovaklik bo'g'imlarning yumshatilishiga donning qo'polligiga qaraganda ko'proq ta'sir qiladi.
3. Optimal parametrlar: lazer quvvati 4,5 kVt va payvandlash tezligi 3 m/min, past porozlik, kichik gözenek hajmi va qulay mikroqattiqlik taqsimoti.
4. To'g'ri jarayonni nazorat qilish (sirtni tozalash, himoya gaz va payvandlash tezligini optimallashtirish) g'ovaklikni kamaytirish va payvandlash ish faoliyatini yaxshilash uchun muhim ahamiyatga ega.
Malumot
Asl nashr: Journal of Manufacturing Processes, https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2018.08.011
