Dan l-istudju qabbel sistematikament l-applikazzjoni ta 'LW, OLW u RMOLW konvenzjonali fuq pjanċi ta' liga tat-titanju TC4. Ir-riċerka impjegat diversi metodi ta' karatterizzazzjoni inklużi immaġni ta' kamera b'veloċità għolja-, mikroskopija ottika (OM), mikroskopija elettronika tal-iskannjar (SEM), diffrazzjoni ta' backscatter tal-elettroni (EBSD) u ttestjar tat-tensjoni. Ir-riżultati juru li l-proċess RMOLW itejjeb b'mod sinifikanti l-kwalità tal-formazzjoni tal-wiċċ tal-weldjatura, mhux biss jelimina difetti undercut iżda wkoll inaqqas ħafna l-ispatter. B'mod mekkaniku, ir-raġġ annulari jespandi ż-żona tal-ftuħ tat-toqba tas-sieq (sa 0.76 mm²), u l-vortiċi stabbli ġġenerati mill-oxxillazzjoni tar-raġġ jipprevjenu b'mod effettiv it-toqba tas-sejħiet milli tagħlaq minħabba l-kompressjoni tal-metall imdewweb, u b'hekk jaqtgħu s-sors ta 'spatter. F'termini ta 'mikrostruttura, dan il-proċess inaqqas il-gradjent tat-temperatura u r-rata tat-tkessiħ tal-pool imdewweb, jippromwovi l-formazzjoni ta' basket fin-morfoloġija tan-nisġa fiċ-ċentru tal-weldjatura u jżid il-proporzjon ta 'konfini tal-qamħ ta' l-angolu-għoli (HAGB). Fl-aħħar mill-aħħar, il-ġonot iwweldjati RMOLW iżommu saħħa tensili għolja (madwar 1148.8 MPa), filwaqt li t-titwil jiżdied b'35.2% meta mqabbel ma 'l-iwweldjar bil-lejżer konvenzjonali, u jikseb qbil tajjeb ta' saħħa u duttilità.
Figura 1 turi s-setup sperimentali ta 'RMOLW. Il-qalba tinsab fl-użu ta 'fibri ottiċi annulari speċjali, li jipproduċu raġġ kompost magħmul minn qalba tal-fibra ċentrali (100 µm) u qalba tal-fibra taċ-ċirku ta' barra (300 µm). Ir-raġġ mhux biss għandu distribuzzjoni ta 'enerġija annulari iżda wkoll jesegwixxi trajettorja ta' oxxillazzjoni ċirkolari (spirali) permezz ta 'sistema galvanometru. Dan id-disinn għandu l-għan li fl-istess ħin jutilizza l-effett ta '"toqba-espansjoni" tar-raġġ annulari u l-effett "taħwid" tal-oxxillazzjoni.
Figura 1. Dijagramma skematika tal-mezz tal-iwweldjar bil-lejżer li joxxilla bil-mod ta 'ring-: (a) tagħmir sperimentali integrat (b) sezzjoni trasversali tal-fibra, dijametru tal-qalba u daqs tal-punt fokali (c) trajettorja attwali tar-raġġ tal-lejżer.
Il-Figura 2 turi li t-tarf tal-wiċċ LW huwa immewġin, akkumpanjat b'ammont kbir ta' spatter, b'cross-sezzjoni f'forma ta' 'X' u l-fond massimu ta' undercut. It-tarf tal-weldjatura RMOLW huwa dritta u bla xkiel, kważi mingħajr spatter, sezzjoni trasversali wiesgħa f'forma ta' 'V'-, fond ta' undercut baxx ħafna, u transizzjoni bla xkiel. Dan jindika li d-distribuzzjoni tal-enerġija ta 'RMOLW hija aktar uniformi, u ttejjeb b'mod effettiv il-kwalità tal-formazzjoni tal-weldjatura.
Figura 2. Morfoloġija makroskopika u morfoloġija cross-sezzjonali tal-ġonot: (a, d, g) morfoloġija tal-iwweldjar ta 'kampjuni tal-iwweldjar bil-lejżer, (b, e, h) morfoloġija tal-iwweldjar ta' kampjuni tal-iwweldjar bil-lejżer oscillanti, (ċ, f, i) morfoloġija tal-iwweldjar ta 'kampjuni tal-iwweldjar bil-lejżer oscillanti b'mod annulari.
Figura 3. Fluss tal-pool imdewweb u mġiba tal-ftuħ tas-keyhole taħt kundizzjonijiet ta 'proċess differenti: (a) ġenerazzjoni ta' spatter waqt l-iwweldjar bil-lejżer (b) riżultat ta 'wweldjar bil-lejżer li joxxilla fi ħdan ċiklu wieħed (ċ) riżultat ta' wweldjar bil-lejżer li joxxilla b'disinn spot annulari f'ċiklu wieħed. Il-Figura 4 turi li l-LW għandu distribuzzjoni tal-enerġija Gaussian b'ogħla livell qawwi, b'enerġija estremament għolja fiċ-ċentru (407.2 J/mm²), li tirriżulta f'pool imdewweb dejjaq u fil-fond. RMOLW juri distribuzzjoni uniformi tal-enerġija "flat-top" (massimu biss 107.6 J/mm²), bl-uniformità tad-distribuzzjoni tal-enerġija żdiedet b'2.2 darbiet. Dan it-tisħin uniformi jnaqqas it-twaqqigħ, u jagħmel is-sezzjoni trasversali-tal-weldjatura usa' u lixxa.
L-istudju, permezz ta' analiżi komparattiva tal-proċessi LW, OLW u RMOLW, wasal għall-konklużjonijiet ewlenin li ġejjin: 1. RMOLW jipprevjeni l-kollass tat-toqob billi jespandi l-erja tal-ftuħ tat-toqba għal 0.76 mm² u jintroduċi vortiċi stabbli, u jnaqqas it-tixrib waqt l-iwweldjar bi 88.6% meta mqabbel ma 'proċess ta' weldjatura tal-laser konvenzjonali. 20 darba, jelimina sħana żejda lokali, inaqqas il-fond tal-qtugħ tal-weldjatura b'56.3%, u jifforma sezzjoni trasversali b'forma ta' V-lixxa-. 3. Is-sinerġija bejn ir-raġġ annulari u l-oxxillazzjoni tnaqqas il-gradjenti tat-temperatura u r-rati tat-tkessiħ fil-pool imdewweb, tippromwovi l-formazzjoni ta 'struttura ta'{10}10}1{10}baskett{10}tough -1{10}{10}tough{1}{10} -{10} - -{10} - {1} 0.76) fażi alfa, u jnaqqas il-konċentrazzjoni tal-orjentazzjoni tal-qamħ. 4. Grazzi għas-soppressjoni ta 'difetti undercut u t-tisħiħ tal-mikrostruttura (konfini tal-qamħ ta' l-angoli aktar għolja{-), it-titwil tal-ġonot RMOLW jiżdied b'35.2% meta mqabbel mal-iwweldjar bil-lejżer konvenzjonali, filwaqt li tinżamm saħħa tensili għolja komparabbli mal-materjal bażi.
