اسٽيل ايلومينيم ليزر ويلڊڊ ليپ جوائنٽ ۾ انٽرميٽالڪ مرکبات جي ٺهڻ ۽ ميڪانياتي خاصيتن تي توانائي جي ترتيب واري اينولر اسپاٽ ليزر جو اثر

جڏهن اسٽيل کي ايلومينيم سان ڳنڍيندي، ڪنيڪشن جي عمل دوران Fe ۽ Al ائٽم جي وچ ۾ رد عمل brittle intermetallic compounds (IMCs) ٺاهي ٿو. انهن IMCs جي موجودگي ڪنيڪشن جي ميخانياتي طاقت کي محدود ڪري ٿي، تنهنڪري انهن مرکبن جي مقدار کي ڪنٽرول ڪرڻ ضروري آهي. IMCs جي ٺهڻ جو سبب اهو آهي ته Al ۾ Fe جي محلوليت خراب آهي. جيڪڏهن اهو هڪ خاص مقدار کان وڌيڪ آهي، اهو شايد ويلڊ جي مشيني ملڪيت کي متاثر ڪري سگھي ٿو. IMCs ۾ منفرد خاصيتون آهن جهڙوڪ سختي، محدود استحڪام ۽ سختي، ۽ مورفولوجي خاصيتون. تحقيق مان معلوم ٿيو آهي ته ٻين IMCs جي مقابلي ۾، Fe2Al5 IMC پرت وڏي پيماني تي سڀ کان وڌيڪ خراب سمجهي ويندي آهي (11.8± 1.8 GPa) IMC مرحلو، ۽ پڻ ويلڊنگ ناڪامي جي ڪري ميڪيڪل ملڪيت ۾ گهٽتائي جو بنيادي سبب آهي. هي پيپر IF اسٽيل ۽ 1050 ايلومينيم جي ريموٽ ليزر ويلڊنگ جي عمل جي تحقيق ڪري ٿو هڪ ايڊجسٽبل رِنگ موڊ ليزر استعمال ڪندي، ۽ تحقيق ڪري ٿو ليزر بيم جي شڪل جي اثر کي انٽرميٽالڪ مرکبات ۽ مشيني ملڪيتن جي ٺهڻ تي. ڪور/رنگ پاور ريشو کي ترتيب ڏيڻ سان، اهو معلوم ٿيو ته ڪنڊڪشن موڊ تحت، 0.2 جو هڪ ڪور/رنگ پاور ريشو بهتر ويلڊ انٽرفيس بانڊنگ مٿاڇري واري علائقي کي حاصل ڪري سگهي ٿو ۽ Fe2Al5 IMC جي ٿلهي کي خاص طور تي گهٽائي ٿو، ان ڪري گڏيل جي ڪٽڻ واري طاقت کي بهتر بڻائي ٿو. .

هي آرٽيڪل IF اسٽيل ۽ 1050 ايلومينيم جي ريموٽ ليزر ويلڊنگ دوران انٽرميٽيلڪ مرکبات ۽ ميڪيڪل پراپرٽيز جي ٺهڻ تي ايڊجسٽبل رنگ موڊ ليزر جي اثر کي متعارف ڪرايو آهي. تحقيق جا نتيجا ظاهر ڪن ٿا ته ڪنڊڪشن موڊ جي تحت، 0.2 جو ڪور/رنگ پاور ريشو هڪ وڏو ويلڊ انٽرفيس بانڊنگ مٿاڇري وارو علائقو مهيا ڪري ٿو، جيڪو 97.6 N/mm2 جي وڌ ۾ وڌ شيئر طاقت (71٪ جي گڏيل ڪارڪردگي) سان ظاهر ٿئي ٿو. ان کان علاوه، 1 کان وڌيڪ طاقت جي تناسب سان Gaussian شعاعن جي مقابلي ۾، اهو خاص طور تي Fe2Al5 انٽرميٽيلڪ مرڪب (IMC) جي ٿلهي کي 62٪ گھٽائي ٿو ۽ ڪل IMC ٿلهي 40٪. سوراخ ڪرڻ واري موڊ ۾، ڪنڊڪشن موڊ جي مقابلي ۾ درار ۽ لوئر شيئر جي طاقت ڏٺي وئي. اهو نوٽ ڪرڻ جي قابل آهي ته اهم اناج جي سڌاري ويلڊ سيم ۾ ڏٺو ويو جڏهن بنيادي/رنگ پاور تناسب 0.5 هو.

جڏهن r = 0، صرف لوپ پاور ٺاهي ويندي آهي، جڏهن ته r = 1، صرف بنيادي طاقت ٺاهي ويندي آهي.

گاسي بيم ۽ ڪنولر بيم جي وچ ۾ طاقت جي تناسب r جو اسڪيميٽ ڊراگرام

(a) ويلڊنگ ڊيوائس؛ (b) ويلڊ پروفائل جي کوٽائي ۽ ويڪر؛ (c) نموني ۽ فڪسچر سيٽنگون ڏيکارڻ جو اسڪيميٽ ڊراگرام

MC ٽيسٽ: صرف گاسين بيم جي صورت ۾، ويلڊ سيم شروعاتي طور تي ٿلهي ڪنڊڪشن موڊ (ID 1 ۽ 2) ۾ هوندو آهي، ۽ پوءِ جزوي طور تي داخل ٿيڻ واري لاڪ هول موڊ (ID 3-5) ڏانهن منتقل ٿيندو آهي، جنهن ۾ واضح شگاف ظاهر ٿيندا آهن. جڏهن انگوزي جي طاقت 0 کان 1000 W تائين وڌي وئي، ته ID 7 تي ڪوبه واضح شگاف نه هو ۽ لوهه جي افزائش جي کوٽائي نسبتا ننڍي هئي. جڏهن انگن جي طاقت 2000 ۽ 2500 W (IDs 9 ۽ 10) تائين وڌي ٿي، امير لوھ زون جي کوٽائي وڌي ٿي. 2500w انگوزي پاور (ID 10) تي اضافي ڀڃڪڙي.

ايم آر ٽيسٽ: جڏهن بنيادي طاقت 500 ۽ 1000 W جي وچ ۾ آهي (ID 11 ۽ 12)، ويلڊ سيم ڪنڊڪشن موڊ ۾ آهي؛ ID 12 ۽ ID 7 جي مقابلي ۾، جيتوڻيڪ ڪل پاور (6000w) ساڳيو آهي، ID 7 هڪ تالا سوراخ موڊ لاڳو ڪري ٿو. اهو آهي 12 تي پاور کثافت ۾ اهم گهٽتائي جي ڪري ID 12 غالب لوپ خاصيت (r = 0.2) جي ڪري. جڏهن ڪل طاقت 7500 W (ID 15) تائين پهچي ٿي، مڪمل دخول موڊ حاصل ڪري سگھجي ٿو، ۽ ID 7 ۾ استعمال ٿيل 6000 W جي مقابلي ۾، مڪمل دخول موڊ جي طاقت کي خاص طور تي وڌايو ويو آھي.

IC ٽيسٽ: ڪيل موڊ (ID 16 ۽ 17) حاصل ڪيو ويو 1500w ڪور پاور ۽ 3000w ۽ 3500w رنگ پاور تي. جڏهن بنيادي طاقت 3000w آهي ۽ رِنگ پاور 1500w ۽ 2500w جي وچ ۾ آهي (ID 19-20)، واضح شگاف ظاهر ٿيندا آهن انٽرفيس تي امير لوهه ۽ امير المونيم جي وچ ۾، هڪ مقامي داخل ٿيڻ واري ننڍڙي سوراخ جي نموني ٺاهيندي. جڏهن انگن جي طاقت 3000 ۽ 3500w آهي (ID 21 ۽ 22)، مڪمل دخول ڪيهول موڊ حاصل ڪريو.

هڪ نظرياتي خوردبيني تحت هر ويلڊنگ جي سڃاڻپ جي نمائندي پار-سيڪشنل تصويرون

شڪل 4. (a) آخري ٽينسل طاقت (UTS) ۽ ويلڊنگ ٽيسٽ ۾ طاقت جي تناسب جي وچ ۾ تعلق؛ (b) سڀني ويلڊنگ ٽيسٽ جي ڪل طاقت

شڪل 5. (الف) تناسب ۽ UTS جي وچ ۾ تعلق؛ (b) توسيع ۽ دخول جي کوٽائي ۽ UTS جي وچ ۾ تعلق؛ (c) سڀني ويلڊنگ ٽيسٽ لاء پاور کثافت

شڪل 6. (ac) Vickers microhardness indentation contour map؛ (df) نمائندي ڪنڊڪشن موڊ ويلڊنگ لاءِ لاڳاپيل SEM-EDS ڪيميائي اسپيڪٽرا؛ (g) اسٽيل ۽ ايلومينيم جي وچ ۾ انٽرفيس جو اسڪيميٽ ڊراگرام؛ (h) Fe2Al5 ۽ ڪل IMC ٿولهه conductive موڊ ويلڊز جي

شڪل 7. (ac) Vickers microhardness indentation contour map؛ (df) لاڳاپيل SEM-EDS ڪيميائي اسپيڪٽرم لاءِ نمائندو مقامي دخول پرفوريشن موڊ ويلڊنگ

شڪل 8. (ac) Vickers microhardness indentation contour map؛ (df) لاڳاپيل SEM-EDS ڪيميائي اسپيڪٽرم لاءِ نمائندو مڪمل دخول پرفوريشن موڊ ويلڊنگ

شڪل 9. EBSD پلاٽ لوھ جي ڀرپور علائقي (مٿين پليٽ) جي اناج جي ماپ کي مڪمل دخول پرفوريشن موڊ ٽيسٽ ۾ ڏيکاري ٿو، ۽ اناج جي ماپ جي تقسيم کي مقدار ڏئي ٿو.

شڪل 10. امير لوھ ۽ امير المونيم جي وچ ۾ انٽرفيس جو SEM-EDS اسپيڪٽرا

هن مطالعي ۾ IF اسٽيل-1050 ايلومينيم مصر جي مختلف گود ويلڊڊ جوڑوں ۾ IMC جي ٺهڻ، مائڪرو اسٽريچر، ۽ ميڪيڪل ملڪيت تي ARM ليزر جي اثرات جي تحقيق ڪئي. مطالعي تي غور ڪيو ويو ٽن ويلڊنگ موڊس (ڪنڊڪشن موڊ، لوڪل پينٽريشن موڊ، ۽ فل پينيٽريشن موڊ) ۽ ٽي چونڊيل ليزر شعاع جي شڪلين (گائون بيم، اينولر بيم، ۽ گاسين اينولر بيم). تحقيق جا نتيجا ظاهر ڪن ٿا ته گاسي بيم ۽ اينولر بيم جي مناسب طاقت جي تناسب کي چونڊڻ اندروني ماڊل ڪاربن جي ٺهڻ ۽ مائڪرو اسٽريچر کي ڪنٽرول ڪرڻ لاءِ هڪ اهم پيٽرولر آهي، ان ڪري ويلڊ جي ميڪانياتي ملڪيت کي وڌ کان وڌ ڪري ٿو. ڪنڊڪشن موڊ ۾، 0.2 جي طاقت جي تناسب سان هڪ سرڪلر بيم بهترين ويلڊنگ طاقت (71٪ گڏيل ڪارڪردگي) مهيا ڪري ٿو. پرفوريشن موڊ ۾، گاسي بيم وڏي ويلڊنگ جي کوٽائي ۽ اعلي اسپيڪٽ تناسب پيدا ڪري ٿو، پر ويلڊنگ جي شدت تمام گھٽجي وئي آهي. 0.5 جي طاقت جي تناسب سان اينولر بيم ويلڊ سيم ۾ اسٽيل جي پاسي واري اناج جي سڌاري تي اهم اثر رکي ٿو. ان جو سبب اهو آهي ته ڪنولر بيم جي هيٺين چوٽي جي درجه حرارت تيزي سان کولنگ جي شرح، ۽ اناج جي ڍانچي تي ويلڊ سيم جي مٿين حصي ڏانهن Al solute لڏپلاڻ جي واڌ جي پابندي جو اثر. Vickers microhardness ۽ Thermo Calc جي فيز حجم فيصد جي اڳڪٿي جي وچ ۾ ھڪڙو مضبوط تعلق آھي. Fe4Al13 جي مقدار جو سيڪڙو جيترو وڏو هوندو، اوتري ئي مائيڪرو هارڊنس.