01
Papír áttekintése
Due to its high specific strength and heat resistance, 2024 aluminum alloy is widely utilized in fields such as aerospace and rail transit for critical load-bearing components of medium-to-thick sections (>4 mm). Ha azonban hagyományos lézeres hegesztési módszereket alkalmaznak az ilyen alkatrészeken, az alumíniumötvözetek eredendően nagy visszaverő képessége és alacsony viszkozitása miatt nagyon érzékenyek a porozitási és repedési problémákra, amelyeket gyakran a hőmérsékleti gradiensek és a folyamat instabilitása okoz. Következésképpen ez a hegesztett kötések mechanikai tulajdonságainak romlásához vezet, és ezáltal korlátozza az ötvözet alkalmazási körét. Bár a meglévő technológiák bizonyos mértékig mérsékelhetik ezeket a problémákat, ezt gyakran a lézerhegesztésben rejlő előnyök, -konkrétan a környezeti alkalmazkodóképesség és a nagy energiasűrűség feláldozása árán teszik. Ennek a kihívásnak a megoldása érdekében ez a cikk először mutat be-először- egy új Planetary Laser Welding (PLW) technikát, és alkalmazza azt közepes---vastagságú alumíniumötvözet lemezek hegesztésére. Ez a technika zseniálisan ötvözi a mély behatolású hegesztésre tervezett „bolygósugarat” egy „műholdas” sugárral, amely az olvadt medence keverésére szolgál. Az olvadt medence dinamikus viselkedésének és mikroszerkezetének alakulásának precíz szabályozásával a technika célja, hogy kiváló-minőségű, nagy teljesítményű hegesztett kötéseket hozzon létre, ezáltal új kutatási perspektívát és technikai utat kínál a közepesen -és - vastag alumíniumlemezekkel kapcsolatos jelenlegi hegesztési szűk keresztmetszetek leküzdésére.
02
**Teljes szöveges áttekintés**
Kivételesen nagy fajlagos szilárdságának köszönhetően a 7075-ös alumíniumötvözet kritikus szerkezeti anyagként szolgál olyan területeken, mint a repülés és a nagy sebességű{1}}vasút. Hegesztése azonban jelentős kihívásokat jelent a hegesztési varratok repedését és lágyulását illetően; a hagyományos hegesztési módszerek-beleértve a súrlódó keverős hegesztést- is határozott hátrányokkal rendelkeznek, és még a nagy-energiájú sugaras hegesztés sem tudta megoldani a szilárdságromlás problémáját. A kis-terhelésű-ciklusú impulzusos lézerhegesztés potenciális megoldásként jelent meg erre a problémára, alacsony hőbevitelének és rugalmas paramétereinek köszönhetően; mindazonáltal a 7075-ös alumíniumötvözet impulzuslézeres hegesztése során a mikrostruktúra kialakulását, a repedések keletkezését és a repedés terjedését szabályozó mechanizmusok továbbra is tisztázatlanok. Ezt a tudásbeli hiányosságot orvosolva ez a tanulmány a hegesztési kötések tipikus mikroszerkezetét jellemzi változó{11}}paraméteres impulzusos lézerhegesztési kísérletekkel. Ezen túlmenően, egy nem-stacionárius-állapotú repedésmodell alapján kvantitatív módszert javasolnak a repedésérzékenység értékelésére a repedésmorfológia, az érzékenység és a hegesztési paraméterek közötti összefüggések vizsgálatára. Ezenkívül az azonos anyagösszetételű töltőhuzal használatával repedésmentes -hegesztés érhető el, amelyet az illesztések mechanikai tulajdonságainak vizsgálata követ. Ez a kutatás elméleti és kísérleti támogatást is nyújt a 7075-ös alumíniumötvözet kiváló minőségű{18}hegesztésének eléréséhez.
03
**szemléltető elemzés**
Az 1. ábra a 7075 alumíniumötvözet impulzuslézeres hegesztésével kialakított D7 referenciakötés mikroszerkezetének tipikus jellemzését mutatja be; többdimenziós képet nyújt a hegesztett kötés szemcsemorfológiájáról és szerkezeti jellemzőiről. A SEM és EBSD megfigyelési technikák integrálásával az ábra rávilágít az alapfém és a hegesztési varrat közötti szemcseszerkezetbeli különbségekre, ugyanakkor szemlélteti a varrat szerkezeti morfológiáját vízszintes, keresztmetszeti és hosszirányú síkban. Világosan feltárja a hegesztési varrat -túlnyomórészt oszlopos szemcsékből álló jellemzőit, és a középpontban ritkábban jelennek meg egyenlő tengelyű-szemcsék-, és egyértelműen megjeleníti az impulzushegesztési folyamat során kialakuló újraolvadási vonalakat. Ezenkívül az ábra bemutatja a hőmérséklet-gradiens és a megszilárdulási sebesség arányának változásai által a hegesztési varrat szemcsemorfológiájára gyakorolt szabályozó hatást, ezáltal mikroszkópos alapot teremt a hegesztési varrat mikroszerkezete, a repedési viselkedés és a mechanikai tulajdonságok közötti összefüggésekre vonatkozó későbbi elemzésekhez.
