اسٽيل ايلومينيم ليزر ويلڊڊ ليپ جوڑوں ۾ انٽرميٽلڪ مرڪبن جي ٺهڻ ۽ ميڪيڪل خاصيتن تي توانائي جي ترتيب ڏيڻ واري اينولر اسپاٽ ليزر جو اثر.

جڏهن اسٽيل کي ايلومينيم سان ڳنڍيو ويندو آهي، ته ڪنيڪشن جي عمل دوران Fe ۽ Al ايٽم جي وچ ۾ رد عمل برٽل انٽرميٽلڪ مرڪب (IMCs) ٺاهيندو آهي. انهن IMCs جي موجودگي ڪنيڪشن جي ميڪانياتي طاقت کي محدود ڪري ٿي، تنهن ڪري انهن مرڪبن جي مقدار کي ڪنٽرول ڪرڻ ضروري آهي. IMCs جي ٺهڻ جو سبب اهو آهي ته Al ۾ Fe جي حل پذيري گهٽ آهي. جيڪڏهن اهو هڪ خاص مقدار کان وڌيڪ آهي، ته اهو ويلڊ جي ميڪانياتي خاصيتن کي متاثر ڪري سگهي ٿو. IMCs ۾ منفرد خاصيتون آهن جهڙوڪ سختي، محدود لچڪ ۽ سختي، ۽ مورفولوجيڪل خاصيتون. تحقيق مان معلوم ٿيو آهي ته ٻين IMCs جي مقابلي ۾، Fe2Al5 IMC پرت کي وڏي پيماني تي سڀ کان وڌيڪ ڀُرندڙ سمجهيو ويندو آهي (11.8).± 1.8 GPa) IMC مرحلو، ۽ ويلڊنگ جي ناڪامي جي ڪري ميڪيڪل ملڪيتن ۾ گهٽتائي جو مکيه سبب پڻ آهي. هي پيپر IF اسٽيل ۽ 1050 ايلومينيم جي ريموٽ ليزر ويلڊنگ جي عمل جي جاچ ڪري ٿو هڪ ترتيب ڏيڻ واري رنگ موڊ ليزر استعمال ڪندي، ۽ ليزر بيم جي شڪل جي اثر جي کوٽائي ۾ جاچ ڪري ٿو انٽرميٽلڪ مرڪبن ۽ ميڪيڪل ملڪيتن جي ٺهڻ تي. ڪور/رنگ پاور تناسب کي ترتيب ڏيڻ سان، اهو معلوم ٿيو ته ڪنڊڪشن موڊ جي تحت، 0.2 جو ڪور/رنگ پاور تناسب بهتر ويلڊ انٽرفيس بانڊنگ مٿاڇري واري علائقي کي حاصل ڪري سگهي ٿو ۽ Fe2Al5 IMC جي ٿلهي کي خاص طور تي گهٽائي سگهي ٿو، ان ڪري جوائنٽ جي شيئر طاقت کي بهتر بڻائي ٿو.

هي مضمون IF اسٽيل ۽ 1050 ايلومينيم جي ريموٽ ليزر ويلڊنگ دوران انٽرميٽلڪ مرڪبن ۽ ميڪيڪل ملڪيتن جي ٺهڻ تي ايڊجسٽبل رنگ موڊ ليزر جي اثر کي متعارف ڪرائي ٿو. تحقيق جا نتيجا ظاهر ڪن ٿا ته ڪنڊڪشن موڊ تحت، 0.2 جو ڪور/رنگ پاور ريشو هڪ وڏو ويلڊ انٽرفيس بانڊنگ مٿاڇري جو علائقو فراهم 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 پاور ريشو سان گاسين بيم جي مقابلي ۾، اهو Fe2Al5 انٽرميٽلڪ مرڪب (IMC) جي ٿولهه کي 62٪ ۽ ڪل IMC ٿولهه کي 40٪ گهٽائي ٿو. پرفوريشن موڊ ۾، ڪنڊڪشن موڊ جي مقابلي ۾ دراڙ ۽ گهٽ شيئر طاقت ڏٺي وئي. اهو قابل ذڪر آهي ته ويلڊ سيم ۾ اهم اناج جي اصلاح ڏٺي وئي جڏهن ڪور/رنگ پاور ريشو 0.5 هو.

جڏهن r=0، صرف لوپ پاور پيدا ٿئي ٿي، جڏهن ته جڏهن r=1، صرف ڪور پاور پيدا ٿئي ٿي.

گاسين بيم ۽ اينولر بيم جي وچ ۾ پاور تناسب r جو اسڪيميٽڪ ڊاگرام

(الف) ويلڊنگ ڊيوائس؛ (ب) ويلڊ پروفائل جي کوٽائي ۽ ويڪر؛ (ج) نموني ۽ فڪسچر سيٽنگن کي ڏيکارڻ جو اسڪيميٽڪ ڊاگرام.

ايم سي ٽيسٽ: صرف گاسين بيم جي صورت ۾، ويلڊ سيم شروعاتي طور تي گهٽ ڪنڊڪشن موڊ (ID 1 ۽ 2) ۾ هوندو آهي، ۽ پوءِ جزوي طور تي داخل ٿيندڙ لاڪ هول موڊ (ID 3-5) ۾ منتقل ٿيندو آهي، جنهن ۾ واضح دراڙ نظر ايندا آهن. جڏهن رنگ پاور 0 کان 1000 W تائين وڌي وئي، ته ID 7 تي ڪو به واضح دراڙ نه هو ۽ لوهه جي افزودگي جي کوٽائي نسبتاً گهٽ هئي. جڏهن رنگ پاور 2000 ۽ 2500 W (IDs 9 ۽ 10) تائين وڌي ٿي، ته امير لوهه جي زون جي کوٽائي وڌي ٿي. 2500w رنگ پاور (ID 10) تي تمام گهڻي ڪريڪنگ.

ايم آر ٽيسٽ: جڏهن ڪور پاور 500 ۽ 1000 W (ID 11 ۽ 12) جي وچ ۾ هوندي آهي، ته ويلڊ سيم ڪنڊڪشن موڊ ۾ هوندي آهي؛ ID 12 ۽ ID 7 جي مقابلي ۾، جيتوڻيڪ ڪل پاور (6000w) ساڳي آهي، ID 7 هڪ لاڪ هول موڊ لاڳو ڪري ٿي. اهو غالب لوپ خاصيت (r=0.2) جي ڪري ID 12 تي پاور کثافت ۾ اهم گهٽتائي جي ڪري آهي. جڏهن ڪل پاور 7500 W (ID 15) تائين پهچي ٿي، ته مڪمل پينٽريٽ موڊ حاصل ڪري سگهجي ٿو، ۽ ID 7 ۾ استعمال ٿيندڙ 6000 W جي مقابلي ۾، مڪمل پينٽريٽ موڊ جي طاقت خاص طور تي وڌي وئي آهي.

آئي سي ٽيسٽ: ڪنڊڪٽڊ موڊ (ID 16 ۽ 17) 1500w ڪور پاور ۽ 3000w ۽ 3500w رنگ پاور تي حاصل ڪيو ويو. جڏهن ڪور پاور 3000w آهي ۽ رنگ پاور 1500w ۽ 2500w (ID 19-20) جي وچ ۾ آهي، ته پوءِ امير لوهه ۽ امير ايلومينيم جي وچ ۾ انٽرفيس تي واضح دراڙ نظر اچن ٿا، جيڪي مقامي طور تي داخل ٿيندڙ ننڍو سوراخ جو نمونو ٺاهيندا آهن. جڏهن رنگ پاور 3000 ۽ 3500w (ID 21 ۽ 22) آهي، ته پوءِ مڪمل پينٽريٽيشن ڪي هول موڊ حاصل ڪريو.

هڪ آپٽيڪل خوردبيني هيٺ هر ويلڊنگ جي سڃاڻپ جون نمائندگي ڪندڙ ڪراس-سيڪشنل تصويرون

شڪل 4. (الف) ويلڊنگ ٽيسٽن ۾ الٽيميٽ ٽينسل طاقت (UTS) ۽ پاور تناسب جي وچ ۾ تعلق؛ (ب) سڀني ويلڊنگ ٽيسٽن جي ڪل طاقت

شڪل 5. (الف) اسپيڪٽ ريشو ۽ يو ٽي ايس جي وچ ۾ تعلق؛ (ب) ايڪسٽينشن ۽ پينٽريٽيشن ڊيپٿ ۽ يو ٽي ايس جي وچ ۾ تعلق؛ (ج) سڀني ويلڊنگ ٽيسٽن لاءِ پاور ڊينسٽي

شڪل 6. (ac) وِڪرز مائڪرو هارڊنس انڊينٽيشن ڪنٽور ميپ؛ (df) نمائندگي ڪندڙ ڪنڊڪشن موڊ ويلڊنگ لاءِ لاڳاپيل SEM-EDS ڪيميڪل اسپيڪٽرا؛ (g) اسٽيل ۽ ايلومينيم جي وچ ۾ انٽرفيس جو اسڪيميٽڪ ڊاگرام؛ (h) Fe2Al5 ۽ ڪنڊڪٽو موڊ ويلڊز جي ڪل IMC ٿولهه

شڪل 7. (ac) وِڪرز مائڪرو هارڊنس انڊينٽيشن ڪنٽور ميپ؛ (df) نمائندگي ڪندڙ مقامي پينٽريٽ پرفوريشن موڊ ويلڊنگ لاءِ لاڳاپيل SEM-EDS ڪيميڪل اسپيڪٽرم

شڪل 8. (ac) وِڪرز مائڪرو هارڊنس انڊينٽيشن ڪنٽور ميپ؛ (df) نمائندگي ڪندڙ مڪمل پينٽريٽ پرفوريشن موڊ ويلڊنگ لاءِ لاڳاپيل SEM-EDS ڪيميڪل اسپيڪٽرم

شڪل 9. EBSD پلاٽ مڪمل پينٽريٽ پرفوريشن موڊ ٽيسٽ ۾ لوهه سان مالا مال علائقي (مٿين پليٽ) جي اناج جي سائيز کي ڏيکاري ٿو، ۽ اناج جي سائيز جي ورڇ کي مقدار ڏئي ٿو.

شڪل 10. رچ آئرن ۽ رچ ايلومينيم جي وچ ۾ انٽرفيس جو SEM-EDS اسپيڪٽرا

هن مطالعي ۾ IF اسٽيل-1050 ايلومينيم مصر جي مختلف ليپ ويلڊڊ جوڑوں ۾ IMC جي ٺهڻ، مائڪرو اسٽرڪچر، ۽ ميڪيڪل ملڪيتن تي ARM ليزر جي اثرن جي جاچ ڪئي وئي. مطالعي ۾ ٽن ويلڊنگ موڊس (ڪنڊڪشن موڊ، مقامي پينٽريچر موڊ، ۽ مڪمل پينٽريچر موڊ) ۽ ٽن چونڊيل ليزر بيم شڪلن (گاسي بيم، اينولر بيم، ۽ گاسي اينولر بيم) تي غور ڪيو ويو. تحقيق جا نتيجا ظاهر ڪن ٿا ته گاسي بيم ۽ اينولر بيم جي مناسب پاور تناسب کي چونڊڻ اندروني ماڊل ڪاربن جي ٺهڻ ۽ مائڪرو اسٽرڪچر کي ڪنٽرول ڪرڻ لاءِ هڪ اهم پيرا ميٽر آهي، انهي ڪري ويلڊ جي ميڪيڪل خاصيتن کي وڌ کان وڌ ڪيو ويندو آهي. ڪنڊڪشن موڊ ۾، 0.2 جي پاور تناسب سان هڪ سرڪيولر بيم بهترين ويلڊنگ طاقت (71٪ گڏيل ڪارڪردگي) فراهم ڪري ٿو. پرفوريشن موڊ ۾، گاسي بيم وڌيڪ ويلڊنگ جي کوٽائي ۽ اعلي اسپيڪٽ ريشو پيدا ڪري ٿو، پر ويلڊنگ جي شدت خاص طور تي گهٽجي وئي آهي. 0.5 جي پاور تناسب سان اينولر بيم ويلڊ سيم ۾ اسٽيل سائڊ گرينز جي ريفائنمينٽ تي اهم اثر وجهي ٿو. هي ڪنولر بيم جي گهٽ چوٽي جي درجه حرارت جي ڪري آهي جنهن جي ڪري ٿڌي ٿيڻ جي شرح تيز ٿئي ٿي، ۽ ويلڊ سيم جي مٿئين حصي ڏانهن Al solute جي منتقلي جو واڌ جي پابندي جو اثر اناج جي جوڙجڪ تي آهي. وِڪرز مائڪرو هارڊنس ۽ ٿرمو ڪيلڪ جي فيز حجم فيصد جي اڳڪٿي جي وچ ۾ هڪ مضبوط تعلق آهي. Fe4Al13 جو حجم فيصد جيترو وڏو هوندو، مائڪرو هارڊنس اوترو ئي وڌيڪ هوندو.