01 Introduzzjoni
Il-liga tal-aluminju 5A06 tintuża ħafna fl-industriji tal-karozzi, tal-ajruspazju u tal-bastimenti tal-pressjoni minħabba s-saħħa għolja u r-reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti tagħha. Madankollu, il-konduttività termali għolja tagħha, il-viskożità baxxa u r-riflettività għolja jagħmlu l-iwweldjar bil-lejżer ta 'sfida, ħafna drabi jwassal għal formabbiltà fqira u difetti severi fil-porożità. Meta mqabbel ma 'lejżer wieħed jew iwweldjar MIG, l-iwweldjar ibridu bil-lejżer-MIG juri igganċjar ta' enerġija superjuri, stabbiltà ta 'pool imdewweb, u formabbiltà, ittejjeb il-penetrazzjoni profonda u r-reżistenza għall-porożità. Madankollu, għal-liga tal-aluminju 5A06, l-evaporazzjoni tal-manjeżju u l-bidliet fis-solubilità tal-idroġenu għadhom iwasslu għal problemi sinifikanti ta 'porożità, li jeħtieġu aktar investigazzjoni fil-mekkaniżmi tal-formazzjoni tal-pori u l-ottimizzazzjoni tal-proċess. Dan l-istudju jiffoka fuq liga tal-aluminju 5A06 ħoxna ta '6.9 mm, janalizza l-mikrostruttura, id-distribuzzjoni tal-porożità, il-mekkaniżmi tal-formazzjoni tal-pori, u l-varjazzjonijiet tal-mikroebusija tal-ġonot iwweldjati taħt iwweldjar ibridu. Jesplora wkoll kombinazzjonijiet xierqa ta 'veloċità tal-iwweldjar u qawwa tal-lejżer.
02 Ħarsa ġenerali
Ir-riċerka tanalizza sistematikament il-karatteristiċi strutturali u l-kwistjonijiet tal-porożità tal-ġonot tal-liga tal-aluminju 5A06 ħxuna ta '6.9 mm taħt iwweldjar ibridu bil-laser-MIG. Jiżvela li l-veloċità tal-iwweldjar hija l-parametru ewlieni li jaffettwa l-formabbiltà, ir-rata tal-porożità u l-prestazzjoni mekkanika. L-istudju jidentifika l-porożità bħala d-difett primarju, ikkawżat minn żewġ fatturi ewlenin: il-gass tal-idroġenu li jippreċipita waqt is-solidifikazzjoni rapida, u l-evaporazzjoni tal-manjeżju f'temperaturi għoljin li jiffurmaw bżieżaq. Dawn il-pori huma prinċipalment ikkonċentrati fin-nofs ta 'fuq tal-weldjatura. Il-preżenza tal-pori tnaqqas b'mod sinifikanti l-ebusija tal-ġogi. Filwaqt li l-ħxuna tal-qamħ jikkawża trattib fiż-żona affettwata tas-sħana-(HAZ), it-trattib fiż-żona tal-weldjatura (WB) huwa prinċipalment dovut għall-pori. Ir-riċerka tenfasizza li l-porożità għandha impatt ferm akbar fuq it-tnaqqis tal-ebusija mill-ħxuna tal-qamħ, bl-ebusija lokali tinżel sa 29% tal-valur medju. Tqabblu veloċitajiet differenti tal-iwweldjar: baxxi wisq (2 m/min) irriżultaw f'aggregazzjoni tal-pori u ebusija baxxa, filwaqt li għoljin wisq (3.5 m/min) wasslu għall-proċess-pori indotti fl-għerq tal-weldjatura. L-aħjar veloċità tal-iwweldjar instabet li hija 3 m/min, li kisbet pori fini u mqassma b'mod uniformi, penetrazzjoni tajba u ebusija ogħla.
03 Ċifri u Analiżi
Il-Figura 1 turi l-morfoloġija makroskopika tal-weldjaturi taħt parametri ta 'proċess differenti. Inkiseb penetrazzjoni tajba f'veloċitajiet bejn 2–3.5 m/min, b'formazzjoni ta' weldjatura sħiħa u mingħajr xquq, li tenfasizza l-effettività tal-iwweldjar ibridu bil-laser-MIG meta mqabbel ma' MIG waħdu.
Il-Figura 2 turi l-karatteristiċi mikrostrutturali tal-ġonot iwweldjati, inkluża ż-żona tal-weldjatura (WB), iż-żona affettwata tas-sħana-(HAZ), u l-metall bażiku (BM). Iż-żona tal-weldjatura tikkonsisti primarjament f'dendriti ekwiassi, bi ħbub li jgħaddu minn kolonni għal ekwiassi ħdejn il-linja tal-fużjoni. Pori metallurġiċi ta '29-52 μm ġew osservati fil-WB.
Il-Figura 3 tippreżenta d-distribuzzjoni tal-pori f'reġjuni differenti. Il-pori fil-weldjatura ta 'fuq (Reġjun A) huma primarjament metallurġiċi, iffurmati minħabba l-ostruzzjoni tal-ħarba tal-bużżieqa waqt is-solidifikazzjoni.
Il-Figura 4 turi d-distribuzzjoni tal-mikroebusija fil-ġonot tal-weldjatura. Kemm il-WB kif ukoll il-HAZ urew trattib, bil-pori li jeżerċitaw influwenza akbar fuq it-tnaqqis tal-ebusija mill-ħxuna tal-qamħ. Veloċitajiet ogħla tal-iwweldjar żiedu l-ebusija medja, b'ebusija kemmxejn ogħla osservata fir-reġjuni tal-weldjatura ta 'fuq.
04 Konklużjoni
Dan l-istudju dwar il-ġonot ta' liga tal-aluminju 5A06 ta' 6.9 mm ħxuna taħt iwweldjar ibridu bil-laser-MIG jipprovdi l-konklużjonijiet li ġejjin:
1. L-iwweldjar ibridu bil-lejżer-MIG jikseb penetrazzjoni tajba bejn 2-3.5 m/min, u jtejjeb b'mod sinifikanti l-kwalità tal-weldjatura.
2. Il-pori jikkonċentraw prinċipalment fir-reġjun tal-weldjatura ta 'fuq, ikkawżat minn preċipitazzjoni tal-idroġenu u evaporazzjoni tal-manjeżju. Il-porożità għandha effett akbar fuq it-trattib tal-ġogi milli l-ħxuna tal-qamħ.
3. Parametri ottimali: qawwa tal-lejżer 4.5 kW u veloċità tal-iwweldjar 3 m/min, li tagħti porożità baxxa, daqs żgħir tal-pori, u distribuzzjoni favorevoli tal-mikroebusija.
4. Kontroll xieraq tal-proċess (tindif tal-wiċċ, gass protettiv, u ottimizzazzjoni tal-veloċità tal-iwweldjar) huwa essenzjali biex titnaqqas il-porożità u tittejjeb il-prestazzjoni tal-weldjatura.
Referenza
Pubblikazzjoni oriġinali: Ġurnal tal-Proċessi tal-Manifattura, https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2018.08.011
