ພະຍຸເລເຊີ - ການປ່ຽນແປງທາງເທັກໂນໂລຢີໃນອະນາຄົດໃນເທັກໂນໂລຢີເລເຊີສອງລຳແສງ 2

1. ຕົວຢ່າງການນຳໃຊ້

1) ກະດານຕໍ່

ໃນຊຸມປີ 1960, ບໍລິສັດລົດຍົນໂຕໂຍຕ້າໄດ້ນຳໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີການເຊື່ອມໂລຫະແບບຕັດຫຍິບເປັນຄັ້ງທຳອິດ. ມັນແມ່ນການເຊື່ອມຕໍ່ແຜ່ນສອງແຜ່ນຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນເຂົ້າກັນໂດຍການເຊື່ອມແລະຈາກນັ້ນປະທັບຕາພວກມັນ. ແຜ່ນເຫຼົ່ານີ້ສາມາດມີຄວາມໜາ, ວັດສະດຸແລະຄຸນສົມບັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ອງການທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນເລື້ອຍໆສຳລັບປະສິດທິພາບຂອງລົດຍົນແລະໜ້າທີ່ຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການປະຫຍັດພະລັງງານ, ການປົກປ້ອງສິ່ງແວດລ້ອມ, ຄວາມປອດໄພໃນການຂັບຂີ່, ແລະອື່ນໆ, ເຕັກໂນໂລຊີການເຊື່ອມໂລຫະແບບຕັດຫຍິບໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຫຼາຍຂຶ້ນເລື້ອຍໆ. ການເຊື່ອມໂລຫະແບບຕັດຫຍິບສາມາດໃຊ້ການເຊື່ອມໂລຫະແບບຈຸດ, ການເຊື່ອມໂລຫະແບບກະທະ,ການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີ, ການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍໄຮໂດຣເຈນ, ແລະອື່ນໆ. ໃນປະຈຸບັນ,ການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ໃນການຄົ້ນຄວ້າຕ່າງປະເທດ ແລະ ການຜະລິດແຜ່ນເຫຼັກທີ່ເຊື່ອມຕາມຄວາມຕ້ອງການ.

ໂດຍການປຽບທຽບຜົນການທົດສອບ ແລະ ການຄິດໄລ່, ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນສອດຄ່ອງກັນດີ, ຢືນຢັນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຮູບແບບແຫຼ່ງຄວາມຮ້ອນ. ຄວາມກວ້າງຂອງຮອຍຕໍ່ພາຍໃຕ້ພາລາມິເຕີຂະບວນການທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ ແລະ ຄ່ອຍໆປັບປຸງໃຫ້ດີທີ່ສຸດ. ສຸດທ້າຍ, ອັດຕາສ່ວນພະລັງງານຂອງລຳແສງ 2:1 ໄດ້ຖືກຮັບຮອງເອົາ, ລຳແສງຄູ່ໄດ້ຖືກຈັດລຽງຂະໜານກັນ, ລຳແສງພະລັງງານຂະໜາດໃຫຍ່ຕັ້ງຢູ່ໃຈກາງຂອງຮອຍຕໍ່, ແລະ ລຳແສງພະລັງງານຂະໜາດນ້ອຍຕັ້ງຢູ່ທີ່ແຜ່ນໜາ. ມັນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກວ້າງຂອງຮອຍຕໍ່ໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ເມື່ອລຳແສງທັງສອງຢູ່ຫ່າງກັນ 45 ອົງສາ. ເມື່ອຈັດລຽງ, ລຳແສງຈະກະທຳຕໍ່ແຜ່ນໜາ ແລະ ແຜ່ນບາງຕາມລຳດັບ. ເນື່ອງຈາກການຫຼຸດລົງຂອງເສັ້ນຜ່າສູນກາງລຳແສງຄວາມຮ້ອນທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ຄວາມກວ້າງຂອງຮອຍຕໍ່ກໍ່ຫຼຸດລົງເຊັ່ນກັນ.

2) ໂລຫະທີ່ແຕກຕ່າງກັນຄືເຫຼັກອາລູມິນຽມ

ການສຶກສາໃນປະຈຸບັນໄດ້ສະຫຼຸບດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: (1) ເມື່ອອັດຕາສ່ວນພະລັງງານຂອງລຳແສງເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄວາມໜາຂອງສານປະກອບໂລຫະປະສົມໃນພື້ນທີ່ຕຳແໜ່ງດຽວກັນຂອງໜ້າຕໍ່ເຊື່ອມ/ໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມຈະຄ່ອຍໆຫຼຸດລົງ, ແລະ ການແຜ່ກະຈາຍຈະເປັນປົກກະຕິຫຼາຍຂຶ້ນ. ເມື່ອ RS=2, ຄວາມໜາຂອງຊັ້ນ IMC ໜ້າຕໍ່ເຊື່ອມຈະຢູ່ລະຫວ່າງ 5-10 ໄມຄຣອນ. ຄວາມຍາວສູງສຸດຂອງ IMC ທີ່ມີຮູບຮ່າງຄ້າຍຄືເຂັມແມ່ນຢູ່ລະຫວ່າງ 23 ໄມຄຣອນ. ເມື່ອ RS=0.67, ຄວາມໜາຂອງຊັ້ນ IMC ໜ້າຕໍ່ເຊື່ອມຈະຕ່ຳກວ່າ 5 ໄມຄຣອນ, ແລະ ຄວາມຍາວສູງສຸດຂອງ IMC ທີ່ມີຮູບຮ່າງຄ້າຍຄືເຂັມແມ່ນ 5.6 ໄມຄຣອນ. ຄວາມໜາຂອງສານປະກອບໂລຫະປະສົມຈະຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

(2)ເມື່ອໃຊ້ເລເຊີລຳແສງຄູ່ຂະໜານສຳລັບການເຊື່ອມ, IMC ຢູ່ທີ່ໜ້າຕໍ່ຂອງຮອຍເຊື່ອມ/ໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມຈະສະໝໍ່າສະເໝີຫຼາຍກວ່າ. ຄວາມໜາຂອງຊັ້ນ IMC ຢູ່ທີ່ໜ້າຕໍ່ຂອງຮອຍເຊື່ອມ/ໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມໃກ້ກັບໜ້າຕໍ່ຂອງເຫຼັກ/ໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມຈະໜາກວ່າ, ໂດຍມີຄວາມໜາສູງສຸດ 23.7 ໄມຄຣອນ. ເມື່ອອັດຕາສ່ວນພະລັງງານຂອງລຳແສງເພີ່ມຂຶ້ນ, ເມື່ອ RS=1.50, ຄວາມໜາຂອງຊັ້ນ IMC ຢູ່ທີ່ໜ້າຕໍ່ຂອງຮອຍເຊື່ອມ/ໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມຍັງສູງກວ່າຄວາມໜາຂອງສານປະກອບໂລຫະປະສົມໃນພື້ນທີ່ດຽວກັນຂອງລຳແສງຄູ່ແບບຕໍ່ເນື່ອງ.

3. ຂໍ້ຕໍ່ຮູບຕົວ T ໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ-ລິທຽມ

ກ່ຽວກັບຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກຂອງຂໍ້ຕໍ່ທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີຂອງໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ 2A97, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສຶກສາຄວາມແຂງຈຸລະພາກ, ຄຸນສົມບັດການດຶງ ແລະ ຄຸນສົມບັດຄວາມອິດເມື່ອຍ. ຜົນການທົດສອບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ: ເຂດເຊື່ອມຂອງຂໍ້ຕໍ່ທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີຂອງໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ 2A97-T3/T4 ມີຄວາມອ່ອນລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຄ່າສຳປະສິດແມ່ນປະມານ 0.6, ເຊິ່ງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການລະລາຍ ແລະ ຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຕໍ່ມາໃນການຕົກຕະກອນຂອງໄລຍະເສີມສ້າງ; ຄ່າສຳປະສິດຄວາມແຂງແຮງຂອງຂໍ້ຕໍ່ໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ 2A97-T4 ທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີເສັ້ນໃຍ IPGYLR-6000 ສາມາດບັນລຸ 0.8, ແຕ່ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນແມ່ນຕໍ່າ, ໃນຂະນະທີ່ເສັ້ນໃຍ IPGYLS-4000ການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີຄ່າສຳປະສິດຄວາມແຂງແຮງຂອງຂໍ້ຕໍ່ໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ 2A97-T3 ທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີແມ່ນປະມານ 0.6; ຂໍ້ບົກຜ່ອງຂອງຮູຂຸມຂົນແມ່ນຕົ້ນກຳເນີດຂອງຮອຍແຕກຄວາມອິດເມື່ອຍໃນຂໍ້ຕໍ່ໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ 2A97-T3 ທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ.

ໃນຮູບແບບ synchronous, ອີງຕາມຮູບຮ່າງຂອງຜລຶກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, FZ ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍຜລຶກຮູບຊົງເສົາ ແລະ ຜລຶກຮູບຊົງເທົ່າກັນ. ຜລຶກຮູບຊົງເສົາມີທິດທາງການເຕີບໂຕຂອງ EQZ ແບບ epitaxial, ແລະທິດທາງການເຕີບໂຕຂອງມັນແມ່ນຕັ້ງສາກກັບເສັ້ນ fusion. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າພື້ນຜິວຂອງເມັດ EQZ ເປັນອະນຸພາກ nucleation ທີ່ກຽມພ້ອມແລ້ວ, ແລະການລະບາຍຄວາມຮ້ອນໃນທິດທາງນີ້ແມ່ນໄວທີ່ສຸດ. ດັ່ງນັ້ນ, ແກນ crystallographic ຕົ້ນຕໍຂອງເສັ້ນ fusion ຕັ້ງຈະເຕີບໂຕດີກວ່າ ແລະດ້ານຂ້າງຈະຖືກຈຳກັດ. ເມື່ອຜລຶກຮູບຊົງເສົາເຕີບໂຕໄປສູ່ຈຸດໃຈກາງຂອງຮອຍເຊື່ອມ, ຮູບຮ່າງໂຄງສ້າງຈະປ່ຽນແປງ ແລະ dendrites ຮູບຊົງເສົາກໍ່ຖືກສ້າງຂຶ້ນ. ໃນຈຸດໃຈກາງຂອງຮອຍເຊື່ອມ, ອຸນຫະພູມຂອງ pool ທີ່ລະລາຍສູງ, ອັດຕາການລະບາຍຄວາມຮ້ອນແມ່ນຄືກັນໃນທຸກທິດທາງ, ແລະເມັດພືດເຕີບໂຕຢ່າງເທົ່າກັນໃນທຸກທິດທາງ, ປະກອບເປັນ dendrites ຮູບຊົງເທົ່າກັນ. ເມື່ອແກນ crystallographic ຕົ້ນຕໍຂອງ dendrites ຮູບຊົງເທົ່າກັນແມ່ນສຳຜັດກັບລະນາບຕົວຢ່າງຢ່າງແນ່ນອນ, ເມັດພືດຄ້າຍຄືດອກໄມ້ທີ່ຊັດເຈນສາມາດສັງເກດເຫັນໄດ້ໃນໄລຍະ metallographic. ນອກຈາກນັ້ນ, ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກການເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງຂອງອົງປະກອບທ້ອງຖິ່ນໃນເຂດຮອຍເຊື່ອມ, ແຖບລະອຽດທີ່ມີຮູບຮ່າງເທົ່າກັນມັກຈະປາກົດຢູ່ໃນພື້ນທີ່ຮອຍຕໍ່ຂອງຂໍ້ຕໍ່ຮູບຕົວ T ແບບຊິ້ງໂຄຣນ, ແລະຮູບຮ່າງຂອງເມັດໃນແຖບລະອຽດທີ່ມີຮູບຮ່າງເທົ່າກັນແຕກຕ່າງຈາກຮູບຮ່າງຂອງເມັດຂອງ EQZ. ຮູບລັກສະນະດຽວກັນ. ເນື່ອງຈາກຂະບວນການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຂອງຮູບແບບທີ່ບໍ່ເປັນເອກະພາບ TSTB-LW ແຕກຕ່າງຈາກຮູບແບບຊິ້ງໂຄຣນ TSTB-LW, ມີຄວາມແຕກຕ່າງຢ່າງຈະແຈ້ງໃນຮູບຮ່າງມະຫາພາກ ແລະ ຮູບຮ່າງຈຸນລະພາກ. ຂໍ້ຕໍ່ຮູບຕົວ T ແບບບໍ່ເປັນເອກະພາບ TSTB-LW ໄດ້ປະສົບກັບວົງຈອນຄວາມຮ້ອນສອງຮອບ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນລັກສະນະຂອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍສອງເທົ່າ. ມີເສັ້ນຟິວຊັນທີສອງທີ່ຊັດເຈນພາຍໃນຮອຍເຊື່ອມ, ແລະສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍທີ່ເກີດຈາກການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍຄວາມຮ້ອນມີຂະໜາດນ້ອຍ. ໃນຂະບວນການ TSTB-LW ແບບບໍ່ເປັນເອກະພາບ, ການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ເຈາະເລິກໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຂະບວນການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຂອງການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ. ເດນໄດຣຕ໌ທີ່ເປັນຖັນ ແລະ ເດນໄດຣຕ໌ທີ່ເທົ່າທຽມກັນໃກ້ກັບເສັ້ນຟິວຊັນທີສອງມີຂອບເຂດເມັດຍ່ອຍໜ້ອຍກວ່າ ແລະ ປ່ຽນເປັນຜລຶກເສົາ ຫຼື ເຊວ, ຊີ້ບອກວ່າຂະບວນການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຂອງການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ນຳຄວາມຮ້ອນມີຜົນກະທົບຕໍ່ການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນຕໍ່ການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ເຈາະເລິກ. ແລະ ຂະໜາດເມັດຂອງເດນໄດຣຕ໌ໃນໃຈກາງຂອງການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ນຳຄວາມຮ້ອນແມ່ນ 2-5 ໄມຄຣອນ, ເຊິ່ງນ້ອຍກວ່າຂະໜາດເມັດຂອງເດນໄດຣຕ໌ໃນໃຈກາງຂອງການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ເຈາະເລິກ (5-10 ໄມຄຣອນ). ນີ້ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມຮ້ອນສູງສຸດຂອງການເຊື່ອມໂລຫະທັງສອງດ້ານ. ອຸນຫະພູມແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບອັດຕາການເຮັດໃຫ້ເຢັນຕໍ່ມາ.

3) ຫຼັກການຂອງການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີສອງຊັ້ນດ້ວຍຜົງ

4)ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງຂໍ້ຕໍ່ສູງ

ໃນການທົດລອງການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີແບບຜົງສອງຊັ້ນ, ເນື່ອງຈາກລຳແສງເລເຊີສອງຊັ້ນຖືກແຈກຢາຍຄຽງຄູ່ກັນທັງສອງດ້ານຂອງສາຍຂົວ, ຂອບເຂດຂອງເລເຊີ ແລະ ຊັ້ນຮອງພື້ນຈຶ່ງໃຫຍ່ກວ່າການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີແບບຜົງດຽວ, ແລະ ຂໍ້ຕໍ່ຂອງສາຍເຊື່ອມທີ່ໄດ້ຮັບແມ່ນຕັ້ງຂຶ້ນກັບສາຍຂົວ. ທິດທາງຂອງສາຍຈະຂ້ອນຂ້າງຍາວ. ຮູບທີ 3.6 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຂໍ້ຕໍ່ຂອງສາຍເຊື່ອມທີ່ໄດ້ຮັບຈາກການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີແບບຜົງດຽວ ແລະ ແບບຜົງສອງຊັ້ນ. ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການເຊື່ອມ, ບໍ່ວ່າຈະເປັນລຳແສງຄູ່ການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີວິທີການ ຫຼື ລຳແສງດຽວການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີວິທີການ, ສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍສະເພາະໃດໜຶ່ງຈະຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນເທິງວັດສະດຸພື້ນຖານໂດຍຜ່ານການນຳຄວາມຮ້ອນ. ດ້ວຍວິທີນີ້, ໂລຫະວັດສະດຸພື້ນຖານທີ່ລະລາຍໃນສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍສາມາດສ້າງພັນທະທາງໂລຫະກັບຜົງໂລຫະປະສົມທີ່ລະລາຍເອງ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງບັນລຸການເຊື່ອມໂລຫະ. ເມື່ອໃຊ້ເລເຊີລຳແສງຄູ່ສຳລັບການເຊື່ອມໂລຫະ, ການພົວພັນລະຫວ່າງລຳແສງເລເຊີ ແລະ ວັດສະດຸພື້ນຖານແມ່ນການພົວພັນລະຫວ່າງພື້ນທີ່ການກະທຳຂອງລຳແສງເລເຊີສອງອັນ, ນັ້ນຄືການພົວພັນລະຫວ່າງສອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍເລເຊີເທິງວັດສະດຸ. ດ້ວຍວິທີນີ້, ພື້ນທີ່ຟິວຊັນໃໝ່ທີ່ເກີດຂຶ້ນຈະໃຫຍ່ກວ່າພື້ນທີ່ຂອງລຳແສງດຽວ.ການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີ, ສະນັ້ນຂໍ້ຕໍ່ເຊື່ອມທີ່ໄດ້ຮັບໂດຍຄານສອງຊັ້ນການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີແຂງແຮງກວ່າລຳແສງດຽວການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີ.

2. ຄວາມສາມາດໃນການເຊື່ອມໂລຫະສູງ ແລະ ການເຮັດຊ້ຳໄດ້

ໃນວົງແຫວນດຽວການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີການທົດລອງ, ເນື່ອງຈາກຈຸດໃຈກາງຂອງຈຸດທີ່ສຸມໃສ່ຂອງເລເຊີເຮັດໜ້າທີ່ໂດຍກົງກັບສາຍໄມໂຄຣບຣິດ, ສາຍຂົວຈຶ່ງມີຄວາມຕ້ອງການສູງຫຼາຍສຳລັບການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີພາລາມິເຕີຂະບວນການ, ເຊັ່ນ: ການແຈກຢາຍຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານເລເຊີທີ່ບໍ່ສະເໝີພາບ ແລະ ຄວາມໜາຂອງຜົງໂລຫະປະສົມທີ່ບໍ່ສະເໝີພາບ. ສິ່ງນີ້ຈະນຳໄປສູ່ການແຕກຫັກຂອງສາຍໃນລະຫວ່າງຂະບວນການເຊື່ອມ ແລະ ແມ່ນແຕ່ເຮັດໃຫ້ສາຍຂົວລະເຫີຍໂດຍກົງ. ໃນວິທີການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີລຳແສງຄູ່, ເນື່ອງຈາກຈຸດໃຈກາງຂອງລຳແສງເລເຊີສອງລຳແສງບໍ່ໄດ້ປະຕິບັດໂດຍກົງຕໍ່ສາຍຂົວຈຸນລະພາກ, ຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຂັ້ມງວດສຳລັບພາລາມິເຕີຂະບວນການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີຂອງສາຍຂົວຈຶ່ງຫຼຸດລົງ, ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການເຊື່ອມ ແລະ ການເຮັດຊ້ຳໄດ້ດີຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.