Abstrakt
Payvandlangan birikmaning mexanik xususiyati magniy qotishmasini komponentlar ishlab chiqarishda keng qo'llash uchun muhim va muhim omil hisoblanadi. Ushbu ishda tebranuvchi lazer va Gd kukuni qo'shilishining lazer -MIG gibrid payvandlangan magniy qotishma birikmalarining egiluvchanligiga sinergik ta'siri o'rganildi. Bundan tashqari, egiluvchanlikni oshirish mexanizmi donni tozalash va yoriqlar ko'payish harakati asosida aniqlandi. Tebranishsiz lazerli payvandlash bilan solishtirganda bo'g'inning cho'zilishi 145,3% ga oshdi. Tebranuvchi lazerning qo'zg'atuvchi effekti va yuqori{7}}erish nuqtasi-cho'kindi fazalarining (Mg, Al) yig'ilishi2Gd donning tozalanishiga olib keldi. Payvand chokining plastik anizotropiyasi bir hil payvand choki mikrostrukturasi tomonidan qo'zg'atilgan tasodifiy don yo'nalishi tufayli kamaydi. Shunday qilib, 〈 faollashishic + a〉 dislokatsiya slipi kuchaytirildi, bu plastisiyani yaxshilashning asosiy omili edi. Yoriqlarni ko'paytirish jarayonida don yo'nalishi egizaklar tomonidan aylantirildi va qo'shni donalarning geometrik mosligi yaxshilandi. Natijada, don chegarasi bo'ylab yoriqlarning tarqalishiga samarali to'sqinlik qilindi. Ushbu tadqiqot natijalari tebranuvchi lazerni quvvat manbai bilan payvandlash texnologiyasini rivojlantirishga yordam beradi va magniy qotishma payvandlangan bo'g'inlarning egiluvchanligini oshirish uchun qimmatli ma'lumot beradi.
Shakl. 1. tebranish lazerining sxematik diagrammasi-MIG gibrid Gd quvvat bilan to‘ldirish payvandlash jarayoni.
Jadval 2. Tebranuvchi lazer-MIG gibrid Gd quvvatni to'ldirish payvandlash parametrlari.
| Payvandlash parametrlari | qadriyatlar |
|---|---|
| Lazer kuchiP(kVt) | 2.2 |
| Simlarni uzatish tezligivf(m/min) | 5.0, 5.5 |
| Payvandlash tezligivw(mm/s) | 30, 35, 40 |
| Lazer tebranish chastotasif(Hz) | 50, 100, 150, 200 |
| Lazerli tebranish diametriD(mm) | 1 |
| Kukunli oziqlantiruvchining aylanish tezligivr(L/min) | 3.0, 6.0, 9.0 |
| Kukunli oziqlantiruvchining tashuvchisi gaz oqim tezligivc(devr/daq) |
6.0, 7.5, 9.0
|
Payvandlashning yangi yutuqlari magniy qotishmasining egiluvchanligini sezilarli darajada oshiradi
Tadqiqot guruhi magniyli qotishma payvandlashda sezilarli yutuqlarga erishdi, bu esa tebranuvchi lazer texnologiyasi va gadoliniy (Gd) kukuni qo'shilishining kombinatsiyasi lazer-MIG gibrid payvandlangan bo'g'inlarning egiluvchanligini sezilarli darajada oshirishi mumkinligini ko'rsatdi.
Magniy qotishmalari engil xususiyatlari uchun baholanadi, lekin ko'pincha zaif chokning egiluvchanligi tufayli cheklovlarga duch keladi. Yangi tadqiqot shuni ko'rsatadiki, qo'shma cho'zilish yaxshilanishi mumkin145%an'anaviy tebranishsiz{0}}lazerli payvandlash bilan solishtirganda.
Tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, yaxshilanish kelib chiqadidonni tozalashva o'zgarishlaryoriqning tarqalishi harakati. Tebranuvchi lazer qo'zg'atuvchi effekt yaratadi, yuqori-erish nuqtasi-(Mg,Al)₂Gd cho'kmalari esa mikro tuzilmani yaxshilashga yordam beradi. Bu jarayon don orientatsiyasini randomizatsiyalash orqali plastik anizotropiyani pasaytiradi, bu esa plastiklikni yaxshilashning asosiy mexanizmi bo'lgan kritik 〈c + a〉 dislokatsiya slipining - faollashuvini kuchaytiradi.
Bundan tashqari, yoriqlar ko'payishi paytida, donning yo'nalishi egizaklar orqali aylanadi va qo'shni donalar orasidagi geometrik moslikni oshiradi. Bu yoriqlarning don chegaralari bo'ylab harakatlanishiga samarali to'sqinlik qiladi.
Topilmalar tebranuvchi{0}}lazer yordamida{1}}chang bilan oziqlantirish bilan payvandlash bo‘yicha yangi tushunchalarni taqdim etadi va sanoatda magniy qotishma komponentlarining mexanik ishlashini yaxshilashning istiqbolli yo‘lini taqdim etadi.
Payvandlashdan so'ng namunalar metallurgiya, skanerlovchi elektron mikroskop (SEM), elektronning orqaga{0}}tarqalgan diffraktsiyasi (EBSD), transmissiya elektron mikroskopi (TEM) va mexanik xususiyat tahlili uchun tayyorlandi. Namuna avval metallografik zımparalar bilan maydalangan, sayqallangan va keyin payvand choki mikro tuzilishini tekshirish uchun korroziy eritmalar bilan korroziyalangan. EBSD namunalari mos ravishda 6:34:60 nisbatda n-butanol metanol perxlorat o'z ichiga olgan eritmada elektrolitik sayqallangan. Namunalar 25 V kuchlanish va 0,6 A oqim bilan -20 daraja 25 soniya davomida silliqlangan. Kesish sinovlari 2,0 mm / min yuklanish tezligi bilan o'tkazildi va natijalar uchta namunaning o'rtacha qiymatini hisoblash orqali olingan. Yoriqlar tarqalishining harakatini o'rganish uchun bir qirrali tirqishli cho'zish (SENT) namunalari tanlab olindi va payvand zonasida maxsus tirqish uchlari ishlab chiqarildi.
3. Natijalar
3.1. Payvand choki morfologiyalari
Tebranuvchi lazer payvand chokining shakllanishini yaxshilashi va payvandlash nuqsonlarini samarali ravishda yo'q qilishi mumkin. 3-jadvalda lazer-MIG gibrid payvandlashda turli jarayonlarga ega bo'lgan payvand choki va kesma morfologiyalari- ko'rsatilgan. Lazer-MIG gibrid choki tepada keng va sayoz yoy zonasidan, pastki qismida esa chuqur va tor lazer zonasidan iborat edi. 3-jadvalning (a)-rasmida ko'rsatilganidek, simni uzatish tezligi 5,0 m/min bo'lganda, payvand chokining orqa tomonida payvandlanmagan va payvandlanmagan nuqsonlar kuzatilgan. Biroq, payvand chokining uzluksizligi yomon bo'lib, pastki kesmalar qolgan. 3-jadvalning (b)-rasmida ko'rsatilganidek, chokning old tomonida cho'kish nuqsoni kuzatilishi mumkin edi. Payvandlash tezligini oshirganda, payvand choki va uning kesma shakli nuqsonlardan xoli edi, lekin 3-jadvalning (c)-rasmida ko'rsatilganidek, payvand chokining hosil bo'lish tezligi mm/4 ga oshganda, payvand choki va uning kesma shakli nuqsonlardan xoli edi. qulashi va pastki kesilishi bilan sezilarli darajada yomonlashdi. Payvand choki kengligida sezilarli pasayish kuzatildi, (d)-rasmda ko'rsatilgan
3-jadval.
Jadval 3. Payvandlash morfologiyasi va turli xil payvandlash jarayonlari-bo'lgan kesmalari.
| Payvand choki morfologiyasi va kesma- | Payvandlash parametrlari | Payvand choki shakllanishi | ||
|---|---|---|---|---|
| vf(m/min) | vw(mm/s) | f(Hz) | ||
|
|
5.0 | 30 | / | Pastki kesmalar va payvandlanmagan nuqsonlar |
|
|
5.5 | 30 | / | Yomon davomiylik, qulash va pastki kesish |
|
|
5.5 | 35 | / | Yengil chayqalishlar |
|
|
5.5 | 40 | / | Yiqilish va pastki kesish |
|
|
5.5 | 35 | 50 | Pastki qism |
|
|
5.5 | 35 | 100 | Yaxshi shakllangan |
|
|
5.5 | 35 | 150 | Katta burchak burchagi farqi va pastki kesish nuqsonlari |
|
|
5.5 | 35 | 200 |
Katta burchak burchagi farqi |
