በአረብ ብረት አልሙኒየም ሌዘር በተበየደው የጭን መገጣጠሚያዎች ውስጥ የኢነርጂ ማስተካከያ አናላር ስፖት ሌዘር በ intermetallic ውህዶች ምስረታ እና ሜካኒካል ባህሪዎች ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ

ብረትን ከአሉሚኒየም ጋር በሚያገናኙበት ጊዜ በግንኙነቱ ሂደት በፌ እና በአል አተሞች መካከል ያለው ምላሽ ተሰባሪ ኢንተርሜታል ውህዶች (IMCs) ይፈጥራል። የእነዚህ አይኤምሲዎች መገኘት የግንኙነት ሜካኒካዊ ጥንካሬን ይገድባል, ስለዚህ የእነዚህን ውህዶች መጠን መቆጣጠር አስፈላጊ ነው. አይኤምሲዎች የተፈጠሩበት ምክንያት በአል ውስጥ የ Fe solubility ደካማ ነው. ከተወሰነ መጠን በላይ ከሆነ, የዊልድ ሜካኒካል ባህሪያት ላይ ተጽእኖ ሊያሳድር ይችላል. አይኤምሲዎች እንደ ጠንካራነት፣ የተገደበ ductility እና ጠንካራነት፣ እና የስነ-ቁምፊ ባህሪያት ያሉ ልዩ ባህሪያት አሏቸው። ከሌሎች አይኤምሲዎች ጋር ሲነጻጸር የFe2Al5 IMC ንብርብር በጣም ተሰባሪ እንደሆነ ተደርጎ ይቆጠራል (11.8) ጥናቶች አረጋግጠዋል።± 1.8 ጂፒኤ) የአይኤምሲ ደረጃ ፣ እና እንዲሁም በመገጣጠም ብልሽት ምክንያት ለሜካኒካል ንብረቶች መቀነስ ዋነኛው ምክንያት ነው። ይህ ወረቀት የሚስተካከለው የቀለበት ሞድ ሌዘር በመጠቀም የ IF ብረት እና 1050 አሉሚኒየም የርቀት ሌዘር ብየዳ ሂደትን ይመረምራል እና የሌዘር ጨረር ቅርፅ በ intermetallic ውህዶች እና ሜካኒካል ባህሪዎች አፈጣጠር ላይ ያለውን ተፅእኖ በጥልቀት ይመረምራል። የኮር/ቀለበት ሃይል ሬሾን በማስተካከል በኮንዳክሽን ሞድ የኮር/ቀለበት ሃይል ሬሾ 0.2 የተሻለ ዌልድ በይነገጽ ትስስር ወለል አካባቢ ማሳካት እና የ Fe2Al5 IMC ውፍረትን በከፍተኛ ሁኔታ በመቀነስ የመገጣጠሚያውን የሸለተ ሃይል እንደሚያሻሽል ተረጋግጧል። .

ይህ ጽሑፍ የርቀት የሌዘር ብየዳ IF ብረት እና 1050 አሉሚኒየም ወቅት intermetallic ውህዶች እና ሜካኒካዊ ንብረቶች ምስረታ ላይ የሚለምደዉ ቀለበት ሁነታ የሌዘር ተጽዕኖ ያስተዋውቃል. የምርምር ውጤቶቹ እንደሚያመለክቱት በኮንዳክሽን ሞድ የኮር/የቀለበት ሃይል ሬሾ 0.2 ትልቅ የዌልድ በይነገጽ ትስስር የወለል ስፋት ይሰጣል ፣ይህም በከፍተኛው የሸረሪት ጥንካሬ 97.6 N/mm2 (የጋራ ቅልጥፍና 71%) ነው። በተጨማሪም ከጋውሲያን ጨረሮች ጋር ሲነፃፀር ከ 1 በላይ የኃይል መጠን, ይህ የ Fe2Al5 intermetallic compound (IMC) ውፍረት በ 62% እና አጠቃላይ የ IMC ውፍረት በ 40% ይቀንሳል. በቀዳዳው ሁነታ, ከኮንዳክሽን ሁነታ ጋር ሲነፃፀር ስንጥቆች እና ዝቅተኛ የመቁረጥ ጥንካሬ ተስተውሏል. የኮር / የቀለበት ሃይል ጥምርታ 0.5 በሚሆንበት ጊዜ በቬልድ ስፌት ውስጥ ጉልህ የሆነ የእህል ማጣሪያ ታይቷል.

r=0 ሲሆን የ loop ሃይል ብቻ ነው የሚፈጠረው r=1 ሲሆን የኮር ሃይል ብቻ ይፈጠራል።

በ Gaussian beam እና annular beam መካከል ያለው የኃይል ጥምርታ ንድፍ ንድፍ

(ሀ) የብየዳ መሣሪያ; (ለ) የመበየድ መገለጫ ጥልቀት እና ስፋት; (ሐ) የናሙና እና የእቃ መጫኛ ቅንጅቶችን የማሳያ ሥዕላዊ መግለጫ

የ MC ሙከራ፡ በጋውሲያን ጨረር ላይ ብቻ የዌልድ ስፌት መጀመሪያ ላይ ጥልቀት በሌለው የማስተላለፊያ ሁነታ (መታወቂያ 1 እና 2) ውስጥ ሲሆን ከዚያም ወደ ከፊል ዘልቆ የሚገባ የመቆለፊያ ሁነታ (መታወቂያ 3-5) ግልጽ የሆኑ ስንጥቆች እየታዩ ነው። የቀለበት ኃይል ከ 0 ወደ 1000 ዋ ሲጨምር, በመታወቂያ 7 ላይ ግልጽ የሆኑ ስንጥቆች አልነበሩም እና የብረት ማበልጸግ ጥልቀት በአንጻራዊ ሁኔታ ትንሽ ነበር. የቀለበት ኃይል ወደ 2000 እና 2500 ዋ (መታወቂያ 9 እና 10) ሲጨምር የበለጸገ የብረት ዞን ጥልቀት ይጨምራል. በ 2500w የቀለበት ሃይል (መታወቂያ 10) ላይ ከመጠን በላይ መሰንጠቅ።

የ MR ሙከራ: የኮር ሃይል ከ 500 እስከ 1000 ዋ (መታወቂያ 11 እና 12) መካከል ሲሆን, የዌልድ ስፌት በኮንዲሽን ሁነታ ላይ ነው; መታወቂያ 12 እና መታወቂያ 7ን ማወዳደር ምንም እንኳን አጠቃላይ ሃይል (6000 ዋ) ተመሳሳይ ቢሆንም መታወቂያ 7 የመቆለፊያ ቀዳዳ ሁነታን ተግባራዊ ያደርጋል። ይህ የሆነው በ ID 12 ላይ ያለው የኃይል ጥንካሬ በከፍተኛ ደረጃ በመቀነሱ ምክንያት በዋና ሉፕ ባህሪ (r=0.2) ምክንያት ነው። አጠቃላይ ኃይል 7500 ዋ (መታወቂያ 15) ሲደርስ, ሙሉ የመግቢያ ሁነታ ሊሳካ ይችላል, እና በመታወቂያ 7 ውስጥ ጥቅም ላይ ከዋለ 6000 ዋ ጋር ሲነጻጸር, የሙሉ የመግቢያ ሁነታ ኃይል በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል.

የ IC ሙከራ፡ የተካሄደ ሁነታ (መታወቂያ 16 እና 17) በ1500w ኮር ሃይል እና በ3000w እና 3500w የቀለበት ሃይል ተገኝቷል። የኮር ሃይሉ 3000w ሲሆን የቀለበት ሃይል በ1500w እና 2500w (መታወቂያ 19-20) መካከል ሲሆን በሃብታም ብረት እና በበለጸገው አሉሚኒየም መካከል ባለው ግንኙነት ላይ ግልጽ የሆኑ ስንጥቆች ይታያሉ፣ ይህም በአካባቢው ዘልቆ የሚገባ ትንሽ ቀዳዳ ንድፍ ይፈጥራል። የቀለበት ሃይል 3000 እና 3500w (መታወቂያ 21 እና 22) ሲሆን ሙሉ የመግባት ቁልፍ ቀዳዳ ሁነታን ያግኙ።

በኦፕቲካል ማይክሮስኮፕ ውስጥ የእያንዳንዱ ብየዳ መለያ ተወካይ ተሻጋሪ ምስሎች

ምስል 4. (ሀ) የመጨረሻ የመሸከምና ጥንካሬ (UTS) እና የብየዳ ፈተናዎች ውስጥ የኃይል ሬሾ መካከል ያለው ግንኙነት; (ለ) የሁሉም የብየዳ ሙከራዎች አጠቃላይ ኃይል

ምስል 5. (ሀ) ምጥጥነ ገጽታ እና UTS መካከል ያለው ግንኙነት; (ለ) በማራዘሚያ እና በመግቢያ ጥልቀት እና በ UTS መካከል ያለው ግንኙነት; (ሐ) ለሁሉም የብየዳ ፈተናዎች የኃይል ጥንካሬ

ምስል 6. (ac) የቪከርስ ማይክሮሃርድ ኢንደንቴሽን ኮንቱር ካርታ; (ዲኤፍ) ተጓዳኝ SEM-EDS የኬሚካል ስፔክትራ ለተወካይ ኮንዳክሽን ሁነታ ብየዳ; (ሰ) በአረብ ብረት እና በአሉሚኒየም መካከል ያለው የግንኙነት ንድፍ ንድፍ; (ሸ) Fe2Al5 እና conductive ሁነታ ብየዳ ጠቅላላ IMC ውፍረት

ምስል 7. (ac) Vickers ማይክሮሃርድ ኢንደንቴሽን ኮንቱር ካርታ; (ዲኤፍ) የሚዛመደው SEM-EDS የኬሚካል ስፔክትረም ለወኪል የአካባቢ ዘልቆ ቀዳዳ ሁነታ ብየዳ

ምስል 8. (ac) የቪከርስ ማይክሮሃርድ ኢንደንቴሽን ኮንቱር ካርታ; (ዲኤፍ) የሚዛመደው SEM-EDS ኬሚካላዊ ስፔክትረም ለወኪል የሙሉ ቀዳዳ ቀዳዳ ሁነታ ብየዳ

ምስል 9. የኢ.ቢ.ኤስ.ዲ ሴራ የብረት የበለፀገውን ክልል (የላይኛው ሰሃን) የእህል መጠን በጠቅላላው የፔንታሬሽን ሁነታ ፈተና ያሳያል እና የእህል መጠን ስርጭትን ይለካል።

ምስል 10. የ SEM-EDS የበለፀገ ብረት እና የበለፀገ አሉሚኒየም መካከል ያለው በይነገጽ

ይህ ጥናት የ ARM ሌዘር በ IMC ምስረታ፣ ማይክሮስትራክቸር እና ሜካኒካል ባህሪያት በ IF ስቲል-1050 አሉሚኒየም ቅይጥ ተመሳሳይ የጭን መገጣጠሚያዎች ላይ ያለውን ተፅእኖ መርምሯል። ጥናቱ ሶስት የብየዳ ሁነታዎች (የኮንዳክሽን ሁነታ፣ የአካባቢ የመግባት ሁነታ እና ሙሉ የመግቢያ ሁነታ) እና ሶስት የተመረጡ የሌዘር ጨረር ቅርጾችን (Gaussian beam፣ annular beam እና Gaussian annular beam) ተመልክቷል። የምርምር ውጤቶቹ እንደሚያመለክቱት ተገቢውን የ Gaussian beam እና annular beam የኃይል ሬሾን መምረጥ የውስጥ ሞዳል ካርቦን ምስረታ እና ጥቃቅን መዋቅርን ለመቆጣጠር ቁልፍ ግቤት ሲሆን በዚህም የዊልድ ሜካኒካል ባህሪያትን ከፍ ያደርገዋል። በኮንዳክሽን ሁነታ, ከ 0.2 የኃይል ሬሾ ጋር ክብ ቅርጽ ያለው ምሰሶ በጣም ጥሩውን የመገጣጠም ጥንካሬ (71% የጋራ ቅልጥፍናን) ያቀርባል. በቀዳዳው ሁኔታ የጋውሲያን ጨረር የበለጠ የመገጣጠም ጥልቀት እና ከፍተኛ ገጽታ ይፈጥራል ፣ ግን የመገጣጠም ጥንካሬ በከፍተኛ ሁኔታ ቀንሷል። ከ 0.5 የኃይል ሬሾ ጋር ያለው አናላር ጨረር በዊልድ ስፌት ውስጥ የብረት ጎን ጥራጥሬዎችን በማጣራት ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል. ይህ የሆነበት ምክንያት ወደ ፈጣን የማቀዝቀዝ ፍጥነት የሚያመራው የዓኖላር ጨረር ዝቅተኛ ከፍተኛ የሙቀት መጠን እና የአል ሶሉት ፍልሰት በእህል መዋቅር ላይ ወደ ዌልድ ስፌት የላይኛው ክፍል ላይ ያለው የእድገት ገደብ ውጤት ነው። በ Vickers microhardness እና Thermo Calc የክፍል መጠን መቶኛ ትንበያ መካከል ጠንካራ ግንኙነት አለ። የ Fe4Al13 የድምጽ መጠን ከፍ ባለ መጠን የማይክሮ ሃርድዌርነቱ ከፍ ያለ ይሆናል።