1. Колдонмо мисалдары
1) Шайкештирүүчү такта
1960-жылдары Toyota Motor Company алгач жекече ширетүү технологиясын колдонгон. Бул эки же андан көп барактарды ширетүү аркылуу бириктирип, андан кийин аларды штамптоо. Бул барактар ар кандай калыңдыкта, материалдарда жана касиеттерде болушу мүмкүн. Автоунаалардын иштешине жана энергияны үнөмдөө, айлана-чөйрөнү коргоо, айдоо коопсуздугу сыяктуу функцияларга болгон талаптардын жогорулашынан улам, жекече ширетүү технологиясы барган сайын көбүрөөк көңүл бурууда. Пластиналык ширетүү так ширетүү, тез ширетүү,лазер менен ширетүү, суутек менен ширетүү ж.б. Азыркы учурда,лазер менен ширетүүнегизинен чет элдик изилдөөлөрдө жана жекече ширетилген бланктарды өндүрүүдө колдонулат.
Сыноо жана эсептөө жыйынтыктарын салыштыруу менен, жыйынтыктар жакшы дал келип, жылуулук булагынын моделинин тууралыгын тастыктады. Ар кандай процесстик параметрлердеги ширетүүчү тигиштин туурасы эсептелип, акырындык менен оптималдаштырылды. Акырында, 2:1 нурдун энергия катышы кабыл алынды, кош нурлар параллель жайгаштырылды, чоң энергия нуру ширетүүчү тигиштин борборунда, ал эми кичинекей энергия нуру калың пластинада жайгашкан. Бул ширетүүчү туурасын натыйжалуу азайта алат. Эки нур бири-биринен 45 градус аралыкта болгондо. Жайгаштырылганда, нур тиешелүүлүгүнө жараша калың пластинага жана ичке пластинага таасир этет. Натыйжалуу жылытуучу нурдун диаметринин азайышынан улам, ширетүүчү туурасы да азаят.
2) алюминий болоттон жасалган ар кандай металлдар
Учурдагы изилдөө төмөнкү тыянактарды чыгарат: (1) Нурдун энергия катышы жогорулаган сайын, ширетүүчү/алюминий эритмесинин интерфейсинин ошол эле абалдагы аймагындагы металл аралык кошулманын калыңдыгы акырындык менен азаят жана бөлүштүрүү бир калыпта болуп калат. RS=2 болгондо, интерфейстик IMC катмарынын калыңдыгы 5-10 микрондун ортосунда болот. Эркин "ийне сымал" IMCнин максималдуу узундугу 23 микрондун ортосунда болот. RS=0,67 болгондо, интерфейстик IMC катмарынын калыңдыгы 5 микрондон төмөн болот, ал эми эркин "ийне сымал" IMCнин максималдуу узундугу 5,6 микронду түзөт. Металл аралык кошулманын калыңдыгы бир кыйла азаят.
(2)Ширетүү үчүн параллель кош нурлуу лазер колдонулганда, ширетүү/алюминий эритмесинин интерфейсиндеги IMC бир калыпта эмес болот. Болот/алюминий эритмесинин кошулган интерфейсинин жанындагы ширетүү/алюминий эритмесинин интерфейсиндеги IMC катмарынын калыңдыгы калыңыраак болуп, максималдуу калыңдыгы 23,7 микронду түзөт. . Нурдун энергия катышы жогорулаган сайын, RS=1,50 болгондо, ширетүү/алюминий эритмесинин интерфейсиндеги IMC катмарынын калыңдыгы сериялык кош нурдун ошол эле аймагындагы металл аралык кошулманын калыңдыгынан дагы эле чоң болот.
3. Алюминий-литий эритмесинин Т-формасындагы мууну
2A97 алюминий эритмесинин лазердик ширетилген муундарынын механикалык касиеттерине келсек, изилдөөчүлөр микрокатуулукту, созулууну жана чарчоо касиеттерин изилдешкен. Сыноонун жыйынтыктары көрсөткөндөй: 2A97-T3/T4 алюминий эритмесинин лазердик ширетилген муунунун ширетилген зонасы катуу жумшарган. Коэффициент 0,6 тегерегинде, бул негизинен эрүү жана андан кийин бекемдөө фазасынын чөкмөсүнүн кыйынчылыгы менен байланыштуу; IPGYLR-6000 була лазери менен ширетилген 2A97-T4 алюминий эритмесинин муунунун бекемдик коэффициенти 0,8ге жетиши мүмкүн, бирок пластикалуулугу төмөн, ал эми IPGYLS-4000 буласылазер менен ширетүүЛазер менен ширетилген 2A97-T3 алюминий эритмесинин муундарынын бекемдик коэффициенти болжол менен 0,6 түзөт; 2A97-T3 алюминий эритмесинин лазер менен ширетилген муундарындагы чарчоо жаракаларынын себеби тешикчелердин кемчиликтери болуп саналат.
Синхрондук режимде, ар кандай кристалл морфологиясына ылайык, FZ негизинен мамычалуу кристаллдардан жана тең октуу кристаллдардан турат. Мамычалуу кристаллдар эпитаксиалдык EQZ өсүү багытына ээ жана алардын өсүү багыттары эрүү сызыгына перпендикуляр. Себеби, EQZ бүртүкчөсүнүн бети даяр ядролук бөлүкчө болуп саналат жана бул багытта жылуулуктун бөлүнүп чыгышы эң ылдам. Ошондуктан, вертикалдык эрүү сызыгынын биринчилик кристаллографиялык огу артыкчылыктуу түрдө өсөт жана капталдары чектелүү. Мамычалуу кристаллдар ширетүүнүн борборуна карай өскөн сайын, структуралык морфология өзгөрүп, мамычалуу дендриттер пайда болот. Ширетүүнүн борборунда эриген көлмөнүн температурасы жогору, жылуулуктун бөлүнүп чыгышы бардык багыттар боюнча бирдей жана бүртүкчөлөр бардык багыттар боюнча тең октуу өсүп, тең октуу дендриттерди пайда кылат. Тең октуу дендриттердин биринчилик кристаллографиялык огу үлгү тегиздигине так жанаша болгондо, металлографиялык фазада гүл сымал дандарды байкаса болот. Мындан тышкары, ширетүү зонасындагы жергиликтүү компоненттердин ашыкча муздашынын таасири астында, синхрондуу режимдеги Т-формасындагы муундун ширетилген тигиш аймагында тең октуу майда бүртүкчөлүү тилкелер пайда болот жана тең октуу майда бүртүкчөлүү тилкедеги бүртүкчөлөрдүн морфологиясы EQZ бүртүкчөлөрүнүн морфологиясынан айырмаланат. Ошол эле көрүнүш. Гетерогендүү TSTB-LW режиминин ысытуу процесси синхрондуу режимдеги TSTB-LW режиминен айырмалангандыктан, макроморфологияда жана микроструктура морфологиясында айкын айырмачылыктар бар. Гетерогендүү режимдеги TSTB-LW Т-формасындагы муун эки жылуулук циклин башынан өткөрүп, кош эриген көлмө мүнөздөмөлөрүн көрсөткөн. Ширетүүнүн ичинде айкын экинчилик эрүү сызыгы бар жана жылуулук өткөрүмдүүлүк ширетүү менен пайда болгон эриген көлмө кичинекей. Гетерогендүү режимдеги TSTB-LW процессинде терең кирүү ширетүүсү жылуулук өткөрүмдүүлүк ширетүүсүнүн ысытуу процессине таасир этет. Экинчилик биригүү сызыгына жакын жайгашкан мамычалуу дендриттер жана тең октуу дендриттер данча астындагы чек аралары азыраак жана мамычалуу же клеткалык кристаллдарга айланат, бул жылуулук өткөрүмдүүлүк ширетүүнүн ысытуу процесси терең кирүү ширетүүсүнө жылуулук менен иштетүү таасирин тийгизет. Ал эми жылуулук өткөрүмдүүлүк ширетүүнүн борборундагы дендриттердин данчасынын өлчөмү 2-5 микронду түзөт, бул терең кирүү ширетүүнүн борборундагы дендриттердин данчасынын өлчөмүнөн (5-10 микрон) бир топ кичине. Бул негизинен эки тараптагы ширетүүнүн максималдуу ысышына байланыштуу. Температура кийинки муздатуу ылдамдыгына байланыштуу.
3) Кош нурлуу лазердик порошок менен каптоону ширетүү принциби
4)Жогорку ширетүүчү муундун бекемдиги
Кош нурлуу лазердик порошок чөктүрүү менен ширетүү экспериментинде, эки лазердик нур көпүрө зымынын эки тарабында жанаша жайгашкандыктан, лазердин жана негиздин диапазону бир нурлуу лазердик порошок чөктүрүү менен ширетүүгө караганда чоңураак жана натыйжада пайда болгон ширетүүчү муундар көпүрө зымына вертикалдуу жайгашкан. Зымдын багыты салыштырмалуу узун. 3.6-сүрөттө бир нурлуу жана кош нурлуу лазердик порошок чөктүрүү менен ширетүү аркылуу алынган ширетүүчү муундар көрсөтүлгөн. Ширетүү процессинде, ал кош нурлуубу же жокпу,лазер менен ширетүүыкма же бир нурлуулазер менен ширетүүыкма менен жылуулук өткөрүмдүүлүгү аркылуу негизги материалда белгилүү бир эриген көлмө пайда болот. Ушундай жол менен, эриген көлмөдөгү эриген негизги материал металл эриген өзүн-өзү агызуучу эритме порошогу менен металлургиялык байланыш түзүп, ошону менен ширетүүгө жетише алат. Ширетүү үчүн кош нурлуу лазер колдонулганда, лазер нуру менен негизги материалдын ортосундагы өз ара аракеттенүү эки лазер нурунун таасир этүү аймактарынын ортосундагы өз ара аракеттенүү болуп саналат, башкача айтканда, лазер тарабынан материалда пайда болгон эки эриген көлмөнүн ортосундагы өз ара аракеттенүү. Ушундай жол менен, пайда болгон жаңы эрүү аянты бир нурлууга караганда чоңураак.лазер менен ширетүү, ошондуктан кош нур менен алынган ширетүүчү муундарлазер менен ширетүүбир нурлууга караганда күчтүүрөөклазер менен ширетүү.
2. Жогорку ширетүүчүлүгү жана кайталануучулугу
Бир нурлуулазер менен ширетүүэкспериментте, лазердин фокусталган чекитинин борбору микро-көпүрө зымына түздөн-түз таасир эткендиктен, көпүрө зымына өтө жогорку талаптар коюлат.лазер менен ширетүүлазер энергиясынын тыгыздыгынын бирдей эмес бөлүштүрүлүшү жана эритме порошогунун калыңдыгы бирдей эмес сыяктуу процесстин параметрлери. Бул ширетүү процессинде зымдын үзүлүшүнө алып келет жана ал тургай көпүрө зымынын бууланышына түздөн-түз алып келет. Кош нурлуу лазердик ширетүү ыкмасында, эки лазер нурунун фокусталган чекит борборлору микро-көпүрө зымдарына түздөн-түз таасир этпегендиктен, көпүрө зымдарынын лазердик ширетүү процессинин параметрлерине карата катуу талаптар азаят жана ширетүүчүлүгү жана кайталануучулугу бир топ жакшырат.
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 17-октябры
