Нова стратегија за ласерско заваривање легура магнезијума—Тим професора Цхен Хуија на Универзитету Југозапад Јиаотонг: Осцилујући ласер + синергија Гд праха значајно повећава пластичност ласерских завара од легуре магнезијума

Абстрацт

Механичка својства завареног споја су суштински и критични фактор за широку примену легуре магнезијума у ​​производњи компоненти. У овој студији су испитивани синергистички ефекти додавања осцилирајућег ласера ​​и Гд праха на дуктилност ласер-МИГ хибридних заварених спојева од легуре магнезијума. Штавише, механизам повећања дуктилности је разјашњен на основу рафинирања зрна и понашања ширења пукотина. Издужење споја је повећано за 145,3 % у поређењу са не{5}}осцилујућим ласерским заваривањем. Ефекат мешања осцилационог ласера ​​и агрегације преципитираних фаза високе{7}}тачке{8}}тачке (Мг, Ал)₂Бг је резултирао пречишћавањем зрна. Пластична анизотропија шава је смањена због насумичне оријентације зрна, која је изазвана хомогеном микроструктуром шава. Сходно томе, активирање 〈c + a〉 клизање дислокације је побољшано, што је био кључни фактор за побољшање пластичности. Током процеса ширења прслине, оријентација зрна је ротирана од стране близанаца и побољшана је геометријска компатибилност суседних зрна. Сходно томе, ширење прслине дуж границе зрна је ефикасно ометано. Налази ове студије доприносе напретку осцилирајућег ласера ​​са технологијом заваривања са напајањем и пружају вредну референцу за повећање дуктилности заварених спојева од легуре магнезијума.

Сл. 1. Шематски дијаграм осцилационог ласера-МИГ хибридног Гд процеса заваривања пуњења.

Табела 2. Осцилујући ласер-МИГ хибридни Гд параметри заваривања пуњења снаге.

Нови пробој у заваривању драматично повећава дуктилност легуре магнезијума

Истраживачки тим је открио значајан напредак у заваривању легуре магнезијума, показујући да комбинација осцилирајуће ласерске технологије и додавања праха гадолинијума (Гд) може драматично повећати дуктилност ласерско-МИГ хибридних заварених спојева.

Легуре магнезијума су цењене због својих лаких својстава, али се често суочавају са ограничењима због лоше дуктилности завара. Нова студија показује да се издужење зглоба може побољшати145%у поређењу са конвенционалним не-осцилујућим ласерским заваривањем.

Према истраживачима, побољшање долази одоплемењивање зрнаи промене упонашање ширења пукотине. Осцилујући ласер ствара ефекат мешања, док преципитати високе-тачке-(Мг,Ал)₂Гд помажу у побољшању микроструктуре. Овај процес смањује пластичну анизотропију насумичном оријентацијом зрна, што побољшава активацију критичног 〈ц + а〉 клизања дислокације - кључног механизма за побољшану пластичност.

Поред тога, током ширења пукотине, оријентација зрна се ротира кроз братимљење, повећавајући геометријску компатибилност између суседних зрна. Ово ефикасно спречава пукотине да путују дуж граница зрна.

Налази нуде нови увид у осцилирајуће -ласерско- заваривање уз довод праха и представљају обећавајући пут за побољшање механичких перформанси компоненти легуре магнезијума у ​​индустрији.

Након заваривања, узорци су припремљени за металуршку анализу, скенирајући електронски микроскоп (СЕМ), повратну- расејану дифракцију електрона (ЕБСД), трансмисијски електронски микроскоп (ТЕМ) и анализу механичких својстава. Узорак је прво брушен металографским брусним папирима, полиран, а затим кородиран корозивним растворима да би се испитала микроструктура шава. ЕБСД узорци су електролитички полирани у раствору који садржи н-бутанол метанол перхлорат у односу 6:34:60, респективно. Узорци су полирани 25 с на -20 степени напоном од 25 В и струјом од 0,6 А. Испитивања затезања су вршена брзином оптерећења од 2,0 мм/мин, а резултати су добијени израчунавањем просека три узорка. Да би се проучавало понашање ширења прслине, одабрани су-затезни узорци са једном ивицом са зарезом (СЕНТ) и израђени су специфични врхови зареза у зони завара.

3. Резултати