ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ - ອິດທິພົນຂອງຕົວກໍານົດການສັ່ນສະເທືອນຕໍ່ຮູບແບບວົງແຫວນທີ່ສາມາດປັບໄດ້ (ARM) ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີຂອງໂລຫະປະສົມອາລູມີນຽມ

ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ - ອິດທິພົນຂອງຕົວກໍານົດການສັ່ນສະເທືອນຕໍ່ຮູບແບບວົງແຫວນທີ່ສາມາດປັບໄດ້ (ARM) ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີຂອງໂລຫະປະສົມອາລູມີນຽມ

1. ບົດຄັດຫຍໍ້

ການສຶກສານີ້ສືບສວນຜົນກະທົບຂອງຄວາມກວ້າງ ແລະ ຄວາມຖີ່ຂອງການສັ່ນສະເທືອນຕໍ່ຄຸນນະພາບຂອງໜ້າດິນ, ໂຄງສ້າງມະຫາພາກ ແລະ ໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກ, ແລະ ຄວາມพรຸນຂອງຮູບແບບວົງແຫວນທີ່ສາມາດປັບໄດ້ (ARM)ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີແບບສັ່ນສະເທືອນແຜ່ນໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ A5083. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມກວ້າງ ແລະ ຄວາມຖີ່ຂອງການສັ່ນ, ຄຸນນະພາບຂອງໜ້າດິນຮອຍເຊື່ອມຈະໄດ້ຮັບການປັບປຸງ. ເມື່ອຄວາມກວ້າງເພີ່ມຂຶ້ນ, ພາກຕັດຂວາງຂອງຮອຍເຊື່ອມຈະປ່ຽນຈາກຮູບຊົງ "ຈອກ" ໄປເປັນຮູບຊົງ "ເດືອນເຫຼັ້ມ". ການວິເຄາະໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ ຂະໜາດເມັດຂອງຮອຍເຊື່ອມບໍ່ຫຼຸດລົງ ຕາມການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມກວ້າງ ແລະ ຄວາມຖີ່ຂອງການສັ່ນ ເນື່ອງຈາກການແຂ່ງຂັນລະຫວ່າງຜົນກະທົບການກວນ ແລະ ການຫຼຸດລົງຂອງອັດຕາການເຮັດຄວາມເຢັນ. ຄວາມพรຸນຂອງຮອຍເຊື່ອມຫຼຸດລົງ ຕາມການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຕົວກໍານົດການສັ່ນ, ບັນລຸຄວາມพรຸນສຸດທ້າຍ 0.22% ເມື່ອຄວາມກວ້າງແມ່ນ 2 ມມ. ການຖ່າຍພາບລັງສີເອັກສ໌ສາມມິຕິຢືນຢັນຕື່ມອີກເຖິງອິດທິພົນຂອງການສັ່ນຕໍ່ການແຈກຢາຍຮູຂຸມຂົນ: ຮູຂຸມຂົນຂະໜາດໃຫຍ່ມັກຈະລວມຕົວກັນຢູ່ທາງຫຼັງຂອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍ, ໃນຂະນະທີ່ຮູຂຸມຂົນຂະໜາດນ້ອຍສະແດງຄວາມສົມມາດທີ່ດີກວ່າ. ການຄົ້ນຄວ້ານີ້ໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ມີຄຸນຄ່າສຳລັບການປັບປຸງຕົວກໍານົດການສັ່ນເພື່ອໃຫ້ບັນລຸການເຊື່ອມເລເຊີທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງໃນການນຳໃຊ້ໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ A5083.

2 ພື້ນຖານອຸດສາຫະກໍາ

ໂລຫະປະສົມອາລູມີນຽມມີຂໍ້ດີຄືນ້ຳໜັກເບົາ, ມີຄວາມແຂງແຮງສະເພາະສູງ, ແລະ ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນໄດ້ດີ, ແລະ ຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກຳລົດຍົນ, ທາງລົດໄຟຄວາມໄວສູງ, ການບິນອະວະກາດ ແລະ ອຸດສາຫະກຳອື່ນໆ. ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີມີຂໍ້ດີຄືປະສິດທິພາບສູງ, ເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນນ້ອຍ, ແລະ ການຜິດຮູບການເຊື່ອມນ້ອຍ. ດັ່ງນັ້ນ,ການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີແມ່ນວິທີການເຊື່ອມທີ່ປະຫຍັດທີ່ເໝາະສົມກັບແຜ່ນໜາ, ເຊິ່ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຈຳນວນການຜ່ານຮອຍເຊື່ອມໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຄວາມพรຸນເປັນຂໍ້ບົກຜ່ອງທີ່ສຳຄັນໃນການເຊື່ອມໂລຫະປະສົມອາລູມີນຽມດ້ວຍເລເຊີ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນກະທົບຢ່າງຮ້າຍແຮງຕໍ່ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກຂອງຮອຍຕໍ່. ດັ່ງນັ້ນ, ການສຶກສາຢ່າງກວ້າງຂວາງໄດ້ຖືກດຳເນີນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນ ແລະ ກຳຈັດການສ້າງຄວາມพรຸນ, ລວມທັງການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງອາຍແກັສປ້ອງກັນ, ການນຳໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີລຳແສງຄູ່, ການນຳໃຊ້ລະບົບພະລັງງານເລເຊີທີ່ດັດແປງ, ແລະ ການນຳໃຊ້ວິທີການລຳແສງສັ່ນ. ເຕັກໂນໂລຊີການເຊື່ອມໂລຫະແບບສັ່ນເລເຊີໂດດເດັ່ນໃນຄວາມສາມາດໃນການລວມຂໍ້ດີຂອງການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີກັບຄຸນລັກສະນະຂອງມັນເອງ. ການໃຊ້ການເຊື່ອມໂລຫະແບບສັ່ນເລເຊີບໍ່ພຽງແຕ່ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມพรຸນເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງປັບປຸງໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກຂອງການເຊື່ອມ ແລະ ເສີມຂະຫຍາຍຄຸນນະພາບການເຊື່ອມ. ການສຶກສາຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍໄດ້ສຸມໃສ່ຫຼາຍດ້ານຂອງການເຊື່ອມໂລຫະແບບສັ່ນເລເຊີ, ລວມທັງການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມพรຸນ, ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງການແຈກຢາຍພະລັງງານ, ການປັບປຸງໂຄງສ້າງເມັດ, ແລະ ລັກສະນະຂອງການໄຫຼຂອງລະລາຍໃນສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍ. ການແຈກຢາຍພະລັງງານເລເຊີມີບົດບາດສຳຄັນໃນການແຈກຢາຍອຸນຫະພູມ ແລະ ຄວາມເລິກຂອງການເຈາະຂອງການເຊື່ອມໂລຫະດ້ວຍເລເຊີ. ໃນລະດັບຄວາມກວ້າງຂອງການສັ່ນທີ່ແນ່ນອນ, ດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມຖີ່ຂອງການສະແກນ, ຂະບວນການເຊື່ອມຈະປ່ຽນຈາກການເຊື່ອມແບບເຈາະເລິກໄປສູ່ການເຊື່ອມທີ່ບໍ່ໝັ້ນຄົງ, ແລະ ສຸດທ້າຍໄປສູ່ການເຊື່ອມແບບນຳຄວາມຮ້ອນ. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການເພີ່ມຄວາມກວ້າງ ແລະ ຄວາມຖີ່ຂອງການສະແກນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມพรຸນໄດ້, ແຕ່ຍັງຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເລິກຂອງການເຈາະຂອງຮອຍເຊື່ອມໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼຸດຜ່ອນຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກຂອງການເຊື່ອມ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ເລເຊີໂໝດວົງແຫວນທີ່ສາມາດປັບໄດ້ (ARM) ໄດ້ຖືກພັດທະນາຂຶ້ນ, ເຊິ່ງແບ່ງພະລັງງານເລເຊີອອກເປັນແກນທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງ ແລະ ວົງແຫວນທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານຕ່ຳ, ໂດຍມີຈຸດປະສົງເພື່ອເຮັດໃຫ້ຮູກະແຈມີຄວາມໝັ້ນຄົງ ແລະ ປັບປຸງຄຸນນະພາບການເຊື່ອມ. ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ໃຊ້ການເຊື່ອມໂລຫະແບບສັ່ນສະເທືອນດ້ວຍເລເຊີ ARM ເພື່ອເຊື່ອມໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງ 6xxx ພາຍໃຕ້ອັດຕາສ່ວນພະລັງງານແກນ/ວົງແຫວນ ແລະ ຄວາມກວ້າງຂອງການສັ່ນສະເທືອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຜົນການທົດລອງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າປັດໄຈຫຼັກທີ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຮູບຮ່າງຂອງການເຊື່ອມແມ່ນຄວາມກວ້າງຂອງການສັ່ນສະເທືອນ, ແທນທີ່ຈະເປັນອັດຕາສ່ວນພະລັງງານແກນ-ວົງແຫວນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການແຈກຢາຍຮູ ແລະ ກົນໄກການຍັບຍັ້ງຂອງມັນພາຍໃຕ້ການຊ້ອນກັນຂອງການສັ່ນສະເທືອນ ແລະ ເລເຊີ ARM ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ຖືກສຶກສາ. ໃນເອກະສານນີ້, ເຕັກໂນໂລຊີການເຊື່ອມໂລຫະແບບສັ່ນສະເທືອນດ້ວຍເລເຊີ ARM ໃໝ່ໄດ້ຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມพรຸນຂອງຮອຍເຊື່ອມ, ໄດ້ຮັບຄວາມເລິກຂອງການເຈາະທີ່ສູງຂຶ້ນ ແລະ ຄຸນນະພາບການເຊື່ອມທີ່ດີຂຶ້ນ. ການສຶກສາທີ່ຄົບຖ້ວນກ່ຽວກັບການແຈກຢາຍພະລັງງານເລເຊີ, ພຶດຕິກຳການເຄື່ອນໄຫວຂອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍ, ແລະ ໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກພາຍໃຕ້ຄວາມຖີ່ ແລະ ຄວາມກວ້າງຂອງການສັ່ນສະເທືອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ຖືກປະຕິບັດ.

3. ຈຸດປະສົງ ແລະ ຂັ້ນຕອນການທົດລອງ

ເຕັກໂນໂລຊີການເຊື່ອມໂລຫະແບບສັ່ນສະເທືອນດ້ວຍເລເຊີວົງກົມໄດ້ຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອເຊື່ອມໂລຫະປະສົມອາລູມີນຽມ. ວັດສະດຸພື້ນຖານ (BM) ແມ່ນໂລຫະປະສົມອາລູມີນຽມ 5083-O ທີ່ມີຂະໜາດ 300 ມມ × 100 ມມ × 5 ມມ (ຄວາມຍາວ × ຄວາມກວ້າງ × ຄວາມໜາ), ແລະສ່ວນປະກອບທາງເຄມີຂອງມັນແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ. ກ່ອນການເຊື່ອມ, ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກຂັດເພື່ອເອົາຟິມອົກໄຊດ໌ທີ່ຢູ່ເທິງໜ້າດິນອອກ, ຈາກນັ້ນທຳຄວາມສະອາດດ້ວຍອາເຊໂຕນໃນອ່າງອາບນ້ຳແບບອັລຕຣາຊາວເປັນເວລາ 15 ນາທີເພື່ອເອົານ້ຳມັນເທິງໜ້າດິນອອກ.ລະບົບການເຊື່ອມໂລຫະເລເຊີສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍຫຸ່ນຍົນ Kuka, ເລເຊີແຜ່ນ TruDisk 8001, ແລະເຄື່ອງສະແກນ galvanometer 3D PFO. ເລເຊີແຜ່ນ TruDisk 8001 ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງເລເຊີຮູບແບບວົງແຫວນທີ່ສາມາດປັບໄດ້, ມີອັດຕາສ່ວນເສັ້ນໄຍແກນ/ວົງແຫວນ 100/400 μm ແລະພະລັງງານຜົນຜະລິດສູງສຸດ 8 kW (ຄວາມຍາວຄື່ນ 1030 nm, ພາລາມິເຕີຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງ 4.0 mm·rad). ລຳແສງເລເຊີປະກອບດ້ວຍສ່ວນແກນ ແລະ ສ່ວນວົງແຫວນ, ບ່ອນທີ່ເລເຊີຢູ່ໃນສ່ວນແກນກາງສ້າງຮູກະແຈ (60% ຂອງພະລັງງານເລເຊີ), ແລະເລເຊີໃນສ່ວນວົງແຫວນຮັບປະກັນການແຈກຢາຍອຸນຫະພູມທີ່ດີ (40% ຂອງພະລັງງານເລເຊີ), ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ (b). ຄວາມຍາວໂຟກັສຂອງ collimator ແລະເລນໂຟກັສແມ່ນ 138 ມມ ແລະ 450 ມມ, ຕາມລໍາດັບ. ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການເຊື່ອມໂລຫະ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບຄວາມໄວສູງ Phantom V1840 ແລະ ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງຄວາມຖີ່ສູງ Cavilux ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຕິດຕາມກວດກາຂະບວນການເຊື່ອມໂລຫະໃນເວລາຈິງ, ດ້ວຍຄວາມໄວໃນການຖ່າຍພາບ 5000 fps ແລະ ເວລາການຮັບແສງ 1 μs. ໃນການສຶກສານີ້, ເສັ້ນທາງການສັ່ນສະເທືອນຂອງລໍາແສງວົງມົນ, ເສັ້ນທາງການເຄື່ອນທີ່ຂອງເລເຊີ, ແລະ ຄວາມໄວທັນທີທັນໃດໄດ້ຖືກກໍານົດດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ.

4 ຜົນໄດ້ຮັບ ແລະ ການສົນທະນາ

4.1 ລັກສະນະຮູບຮ່າງຂອງຮອຍເຊື່ອມ ຮູບຮ່າງຂອງໜ້າຮອຍເຊື່ອມພາຍໃຕ້ຮູບແບບການສັ່ນຂອງເລເຊີທີ່ແຕກຕ່າງກັນແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບ. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໜ້າຮອຍເຊື່ອມຂອງການເຊື່ອມແບບເສັ້ນຊື່ແບບທຳມະດາແມ່ນຫຍາບ (ຄວາມຫຍາບ 78.01 μm), ມີຄວາມຕໍ່ເນື່ອງຂອງຄື້ນຮອຍເຊື່ອມທີ່ບໍ່ດີ ແລະ ການແຜ່ກະຈາຍຂອງຮອຍເຊື່ອມບໍ່ພຽງພໍ. ການສ້າງຮອຍເຊື່ອມບໍ່ພຽງພໍ, ການກະແຈກກະຈາຍທີ່ຮຸນແຮງ, ແລະ ການຕັດຕ່ຳກໍ່ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນເຊັ່ນກັນ. ດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມກວ້າງ ແລະ ຄວາມຖີ່ຂອງການສັ່ນ, ໜ້າຮອຍເຊື່ອມມີເກັດປາທີ່ໜາແໜ້ນ ແລະ ເປັນເອກະພາບ. ຄວາມຫຍາບຂອງໜ້າຮອຍເຊື່ອມທີ່ມີຄວາມກວ້າງ 0.5 ມມ, 1 ມມ, ແລະ 2 ມມ ແມ່ນ 80.71 μm, 49.63 μm, ແລະ 31.12 μm, ຕາມລຳດັບ. ບໍ່ມີຄວາມຜິດປົກກະຕິ ຫຼື ຮອຍຍື່ນອອກມາທີ່ເກີດຈາກການກະແຈກກະຈາຍ. ຜົນໄດ້ຮັບຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມຖີ່ຂອງການສັ່ນທີ່ສູງຂຶ້ນນຳໄປສູ່ການໄຫຼຂອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍທີ່ເປັນປົກກະຕິຫຼາຍຂຶ້ນ, ຜົນກະທົບຂອງການສັ່ນທີ່ແຂງແຮງຂອງລຳແສງເລເຊີ, ແລະ ໜ້າຮອຍເຊື່ອມທີ່ເໝາະສົມກວ່າ. ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວ, ຮູບຮ່າງຂອງຮອຍເຊື່ອມເລເຊີແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບການເຄື່ອນໄຫວຂອງລຳແສງເລເຊີ. ໃນລະຫວ່າງການເຊື່ອມໂລຫະ, ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມກວ້າງຂອງຄື້ນ ແລະ ຄວາມຖີ່ຂອງການສັ່ນຈະປ່ຽນແປງຄວາມໄວຂອງການເຊື່ອມໂລຫະ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານເສັ້ນຊື່ ແລະ ການປ້ອນຄວາມຮ້ອນທັງໝົດຂອງເລເຊີ. ຮູບຮ່າງຕັດຂວາງຂອງການເຊື່ອມໂລຫະແມ່ນຮູບຊົງ "ຈອກ", ປະກອບດ້ວຍສອງສ່ວນຄື: ສ່ວນລຸ່ມແມ່ນ "ກ້ານ", ແລະ ສ່ວນເທິງແມ່ນ "ຖ້ວຍ". ຄວາມເລິກຂອງການເຈາະ ແລະ "ກ້ານ" ຖືກກຳນົດເປັນ H1 ແລະ H2 ຕາມລຳດັບ, ແລະຄວາມກວ້າງຂອງຮອຍເຊື່ອມ ("ຖ້ວຍ") ແລະ "ກ້ານ" ຖືກກຳນົດເປັນ W1 ແລະ W2 ຕາມລຳດັບ. ຄວາມກວ້າງຂອງຮອຍເຊື່ອມທັງສອງ W1 ແລະ W2 ເພີ່ມຂຶ້ນພ້ອມໆກັນກັບການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມກວ້າງຂອງຄື້ນ, ແລະ ຮູບຮ່າງການເຊື່ອມໂລຫະຄ່ອຍໆປ່ຽນຈາກຮູບຊົງ "ຈອກ" ໄປເປັນຮູບຊົງ "ເດືອນເຫຼັ້ມ". ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານເລເຊີສູງສຸດຈະປາກົດຢູ່ທີ່ການຊ້ອນກັນຂອງເສັ້ນທາງ. ການປຽບທຽບຮູບ (b, d) ແລະ (c, e), ສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມຖີ່ຂອງການສະແກນຈະເພີ່ມພື້ນທີ່ການຊ້ອນກັນຂອງເສັ້ນທາງຕາມເສັ້ນທາງການສະແກນ, ເຮັດໃຫ້ການແຈກຢາຍພະລັງງານເລເຊີເປັນເອກະພາບຫຼາຍຂຶ້ນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງສຸດຈະນຳໄປສູ່ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມເລິກຂອງການເຊື່ອມໂລຫະ.

4.2 ພຶດຕິກຳຂອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍ ເພື່ອຊີ້ແຈງອິດທິພົນຂອງເສັ້ນທາງການສະແກນຕໍ່ພຶດຕິກຳຂອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍ, ລະບົບກ້ອງຖ່າຍຮູບຄວາມໄວສູງໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສັງເກດຂະບວນການວິວັດທະນາການຂອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍ ແລະ ຮູກະແຈ. ຮູບ (ກ) ສະແດງໃຫ້ເຫັນຂະບວນການວິວັດທະນາການຂອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍພາຍໃຕ້ເສັ້ນທາງເສັ້ນຊື່. ຮູບ (bf) ແມ່ນແຜນວາດວິວັດທະນາການຂອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍພາຍໃຕ້ຕົວກໍານົດການສັ່ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມຖີ່ ແລະ ຄວາມກວ້າງຂອງການສັ່ນ, ສ່ວນດ້ານຫຼັງຂອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍຈະກາຍເປັນຮູບມົນຫຼາຍຂຶ້ນເນື່ອງຈາກການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຄວາມກວ້າງຂອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍ. ເມື່ອຄວາມຍາວຂອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍເພີ່ມຂຶ້ນ, ການປ່ຽນແປງຂອງພື້ນຜິວທີ່ເກີດຈາກການລະເບີດຂອງຮູກະແຈຈະຫຼຸດລົງໃນລະຫວ່າງການຂະຫຍາຍພັນທາງຫຼັງ. ດັ່ງນັ້ນ, ໂລຫະແຫຼວທີ່ລະລາຍຈະແຂງຕົວຢ່າງລຽບງ່າຍ ແລະ ເປັນປະຈຳຢູ່ສົ້ນດ້ານຫຼັງຂອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍ, ປະກອບເປັນເກັດປາເຊື່ອມທີ່ເປັນເອກະພາບ ແລະ ໜາແໜ້ນ. ຮູບສະແດງໃຫ້ເຫັນການປ່ຽນແປງຂອງພື້ນທີ່ເປີດຮູກະແຈໃນລະຫວ່າງການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ, ເຊິ່ງໄດ້ມາຈາກຮູບພາບການຖ່າຍຮູບຄວາມໄວສູງຂອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍ. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ (ກ), ໃນລະຫວ່າງການເຊື່ອມເສັ້ນຊື່, ຂະໜາດເປີດຮູກະແຈສະແດງໃຫ້ເຫັນການປ່ຽນແປງທີ່ຊັດເຈນ. ມີການສັງເກດເຫັນຫຼາຍກໍລະນີຂອງການປິດຮູກະແຈ (0 ມມ²), ໂດຍມີພື້ນທີ່ເປີດຮູກະແຈສະເລ່ຍ 0.47 ມມ². ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມກວ້າງຂອງການສັ່ນຍັງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຜັນຜວນ ແລະ ປັບປຸງຄວາມໝັ້ນຄົງ. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າໃນການເຊື່ອມໂລຫະແບບສັ່ນ, ສັດສ່ວນຂອງພະລັງງານທີ່ໃຫຍ່ກວ່າຈະຖືກແຈກຢາຍໄປທັງສອງດ້ານ. ດັ່ງນັ້ນ, ທາງອອກຂອງຮູກະແຈຈະຂະຫຍາຍອອກ, ແລະ ຄວາມກວ້າງຂອງການສັ່ນຈະເພີ່ມຂຶ້ນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເພີ່ມພື້ນທີ່ເປີດ. ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມກວ້າງຈະຂະຫຍາຍຂອບເຂດການສັ່ນຂອງລັງສີເລເຊີ, ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ການຂະຫຍາຍລັດສະໝີຂອງການເຄື່ອນທີ່ເປັນໄລຍະຂອງຮູກະແຈ. ເນື່ອງຈາກຄວາມໜືດຂອງໂລຫະທີ່ລະລາຍ ແລະ ຄວາມກົດດັນທາງໄຮໂດຣໄດນາມິກທີ່ກະທຳຢູ່ໃກ້ກັບຝາຮູກະແຈ, ການເຄື່ອນທີ່ຂອງກະແສໄຟຟ້າໝູນວຽນເກີດຂຶ້ນໃນສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍຂອງການເຊື່ອມຢູ່ໃກ້ກັບຊ່ອງເປີດຮູກະແຈ. ການຂະຫຍາຍພື້ນທີ່ເປີດຮູກະແຈຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງມັນ, ຫຼີກລ່ຽງການສ້າງຟອງອາກາດ, ແລະ ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຍັບຍັ້ງຄວາມพรຸນໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

4.3 ໂຄງສ້າງຈຸລະພາກ ຮູບສະແດງໃຫ້ເຫັນຮູບຮ່າງ EBSD ຂອງພາກຕັດຂວາງຂອງການເຊື່ອມພາຍໃຕ້ຄວາມຖີ່ຂອງການສັ່ນສະເທືອນ ແລະ ຄວາມກວ້າງຂອງຄື້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໃກ້ກັບເສັ້ນລວມຂອງການເຊື່ອມເລເຊີ, ເມັດ dendrite ຖັນຈະເຕີບໂຕໄປສູ່ຈຸດໃຈກາງຂອງການເຊື່ອມ. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ (a), ລະຫວ່າງພາກພື້ນ "ໂຖປັດສະວະ" ແລະ "ກ້ານ", ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນໃນການແຈກຢາຍເມັດເສົາສາມາດສັງເກດເຫັນໄດ້. ເມັດເສົາຖືກແຈກຢາຍເປັນຮູບຕົວ U ຕາມຝາ "ໂຖປັດສະວະ", ໃນຂະນະທີ່ຢູ່ໃນພາກພື້ນ "ກ້ານ", ເມັດເສົາຖືກແຈກຢາຍເປັນຮູບຕົວ U ຕາມເສັ້ນລວມ. ໃນລະຫວ່າງການແຂງຕົວຂອງຮອຍເຊື່ອມ, ເມັດທີ່ແຂງຕົວບາງສ່ວນໃນເຂດລວມເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຈຸດລວມນິວເຄຼຍສຳລັບດ້ານໜ້າຂອງການແຂງຕົວ ແລະ ມັກຈະເຕີບໂຕຕັ້ງສາກກັບຂອບເຂດຂອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍຕາມທິດທາງຂອງການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມສູງສຸດ. ປະກົດການນີ້ເກີດຂຶ້ນຍ້ອນວ່າຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສູງຂອງເລເຊີນຳໄປສູ່ການຮ້ອນເກີນໄປພາຍໃນສະລອຍນ້ຳເຊື່ອມ. ການປ່ຽນແປງຄວາມຮ້ອນ G ທີ່ສູງຂຶ້ນ ແລະ ອັດຕາການເຕີບໂຕ R ປານກາງເຮັດໃຫ້ G/R ສູງກວ່າຂອບເຂດສຳລັບການຫັນປ່ຽນໂຄງສ້າງຈຸລະພາກ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ເກີດການສ້າງເມັດເສົາ. ການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ G ຢູ່ຈຸດໃຈກາງຂອງຮອຍເຊື່ອມຫຼຸດລົງ, ເຮັດໃຫ້ອັດຕາສ່ວນ G/R ຄ່ອຍໆຫຼຸດລົງຕໍ່າກວ່າຂອບເຂດການຫັນປ່ຽນໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກ, ຫັນປ່ຽນໄປສູ່ເມັດທີ່ເທົ່າທຽມກັນ. ເມັດທີ່ເທົ່າທຽມກັນຕັ້ງຢູ່ໃນພາກສ່ວນກາງຂອງທັງ "ໂຖ" ແລະ "ກ້ານ". ເນື່ອງຈາກ "ກ້ານ" ຂອງຮອຍເຊື່ອມແຄບ ແລະ ໃກ້ກັບວັດສະດຸພື້ນຖານ, ມັນຈະແຂງຕົວຢ່າງສົມບູນກ່ອນພາກພື້ນ "ໂຖ" ໃນລະຫວ່າງການເຮັດໃຫ້ເຢັນລົງ. ສ່ວນ "ກ້ານ" ທີ່ແຂງຕົວເຮັດໜ້າທີ່ເປັນບ່ອນສ້າງນິວເຄຼຍສ໌ຢູ່ທາງລຸ່ມຂອງ "ໂຖ", ສົ່ງເສີມການເຕີບໂຕຂອງເມັດເສົາຂຶ້ນ. ຮູບສະແດງໃຫ້ເຫັນຂະບວນການເຊື່ອມແບບເສັ້ນຊື່ ແລະ ການສັ່ນ. ມັນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການປ່ຽນແປງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງຕຳແໜ່ງລັງສີເລເຊີໃນການເຊື່ອມແບບສັ່ນເລເຊີຈະເພີ່ມຄວາມຍາວຂອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍລະດັບກາງ, ເຮັດໃຫ້ໂລຫະທີ່ແຂງຕົວແລ້ວລະລາຍຄືນໃໝ່, ເຮັດໃຫ້ອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງເມັດ r ຫຼຸດລົງ. ສິ່ງນີ້ສາມາດນຳໄປສູ່ການຫຼຸດລົງຂອງ G/R ໃນເຂດເມັດທີ່ເທົ່າທຽມກັນຕ່ຳ.

4.4 ການແຜ່ກະຈາຍຂອງຮູຂຸມຂົນ ການຖ່າຍພາບເອັກສ໌ເຣສາມມິຕິໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອດໍາເນີນການກວດກາຢ່າງລະອຽດຂອງຮອຍຕໍ່, ໂດຍໄດ້ຮັບການແຈກຢາຍສາມມິຕິຂອງຮູຂຸມຂົນໃນຮອຍຕໍ່, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ. ຮູຂຸມຂົນຖືກຄິດໄລ່ເປັນປະລິມານທັງໝົດຂອງຮູຂຸມຂົນຫານດ້ວຍປະລິມານທັງໝົດຂອງຮອຍຕໍ່. ໂດຍການປຽບທຽບຮູບຮ່າງຂອງຮູຂຸມຂົນ ແລະ ການແຈກຢາຍຂອງຮອຍຕໍ່ແບບສັ່ນສະເທືອນເລເຊີເສັ້ນຊື່ ແລະ ຮອຍຕໍ່ແບບສັ່ນສະເທືອນເລເຊີວົງກົມ, ພົບວ່າຮອຍຕໍ່ແບບສັ່ນສະເທືອນເລເຊີເສັ້ນຊື່ມີຮູຂຸມຂົນປະລິມານຫຼາຍກວ່າ, ໂດຍມີຄວາມສັ່ນສະເທືອນ 2.49%, ເຊິ່ງສູງກວ່າຮອຍຕໍ່ແບບວົງກົມຢ່າງຫຼວງຫຼາຍການເຊື່ອມໂລຫະແບບສັ່ນສະເທືອນດ້ວຍເລເຊີ. ໂດຍການປຽບທຽບຮູບ (b, c) ແລະ (d, e), ສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າການເພີ່ມຄວາມຖີ່ຂອງການສັ່ນຊ່ວຍຍັບຍັ້ງການສ້າງຮູຂຸມຂົນ. ການປຽບທຽບຮູບ (b, d) ແລະ (c, e), ສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມກວ້າງຂອງການສັ່ນຍັງມີບົດບາດສຳຄັນໃນການຍັບຍັ້ງການສ້າງຮູຂຸມຂົນ. ເມື່ອຄວາມກວ້າງຂອງການສັ່ນເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 2 ມມ (ຮູບ (f)), ຄວາມพรຸນຈະຫຼຸດລົງເປັນ 0.22%, ເຮັດໃຫ້ມີພຽງແຕ່ຮູຂຸມຂົນປະລິມານນ້ອຍ ແລະ ຮູຂຸມຂົນຂະໜາດນ້ອຍເທົ່ານັ້ນ. ຮູບສະແດງໃຫ້ເຫັນການແຈກຢາຍພື້ນທີ່ຮູຂຸມຂົນໃນໄລຍະທາງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຈາກເສັ້ນກາງຂອງການເຊື່ອມ, ເຊິ່ງເປັນຕົວແທນຂອງຄວາມพรຸນໂດຍອີງໃສ່ຂະໜາດພື້ນທີ່ຮູຂຸມຂົນ. ສຳລັບການເຊື່ອມແບບເສັ້ນຊື່, ພື້ນທີ່ຮູຂຸມຂົນຈະຖືກແຈກຢາຍຢ່າງສົມມາດຕາມເສັ້ນກາງຂອງການເຊື່ອມ, ແລະ ຄ່ອຍໆຫຼຸດລົງຕາມການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງໄລຍະຫ່າງຈາກເສັ້ນກາງຂອງການເຊື່ອມ. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຮູຂຸມຂົນທີ່ເກີດຈາກຮູກະແຈສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຢູ່ຫລັງ后壁 ຂອງສະລອຍນ້ຳທີ່ລະລາຍຢູ່ເສັ້ນກາງຂອງການເຊື່ອມ. ສຳລັບການເຊື່ອມແບບສັ່ນເລເຊີ, ຄວາມສົມມາດຂອງການແຈກຢາຍຮູຂຸມຂົນຈະອ່ອນແອລົງ. ຮູບສະແດງໃຫ້ເຫັນພື້ນທີ່ຮູຂຸມຂົນຢູ່ໄລຍະຫ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຈາກໜ້າຜິວຮອຍເຊື່ອມ, ບ່ອນທີ່ເສັ້ນສີແດງສະແດງເຖິງເຂດແດນລະຫວ່າງພາກພື້ນ "ໂຖ" ແລະ "ກ້ານ". ໃນກໍລະນີຂອງຮູຂຸມຂົນໃຫຍ່ທີ່ໂດດເດັ່ນ (ຮູບ (ac)), ພື້ນທີ່ຮູຂຸມຂົນຂ້າງເທິງເຂດແດນກວມເອົາຫຼາຍກວ່າ 85%. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າການປ່ຽນຮູບຮ່າງຢູ່ເຂດແດນຍາວມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະກັກຂັງຟອງອາກາດໃນບໍລິເວນຮອຍເຊື່ອມ, ແລະຟອງອາກາດທີ່ກັກຂັງມັກຈະເຄື່ອນຍ້າຍຂຶ້ນໄປພາຍໃຕ້ອິດທິພົນຂອງການລອຍຕົວ. ໃນກໍລະນີຂອງຮູຂຸມຂົນນ້ອຍທີ່ໂດດເດັ່ນ (ຮູບ (df)), ຮູຂຸມຂົນຈະເຂັ້ມຂຸ້ນຢູ່ໃນພື້ນທີ່ພາຍໃນ 0.5 ມມ ຢູ່ລຸ່ມເສັ້ນແດນ. ເວລາເຢັນລົງສັ້ນ ແລະ ການຍ້າຍຂຶ້ນໄປທາງເທິງເລັກນ້ອຍອາດເປັນສາເຫດຂອງປະກົດການນີ້.

5 ສະຫຼຸບ

(1) ຮູບແບບການສັ່ນສະເທືອນຂອງເລເຊີທີ່ແຕກຕ່າງກັນມີຜົນກະທົບທີ່ຊັດເຈນຕໍ່ໜ້າຜິວຂອງຮອຍເຊື່ອມ. ຄວາມກວ້າງ ແລະ ຄວາມຖີ່ທີ່ສູງຂຶ້ນສາມາດປັບປຸງຄຸນນະພາບໜ້າຜິວໄດ້, ໃນຂະນະທີ່ຕົວກໍານົດການສັ່ນສະເທືອນທີ່ໃຫຍ່ເກີນໄປອາດຈະເພີ່ມຄວາມຫຍາບ ແລະ ເຮັດໃຫ້ເກີດຂໍ້ບົກຜ່ອງດ້ານມຸມ.

(2) ຮູບຮ່າງຂອງຮອຍເຊື່ອມສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຖືກກຳນົດໂດຍຕົວກຳນົດການສັ່ນຂອງເລເຊີ, ເຊິ່ງມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມໄວໃນການເຊື່ອມ, ການແຈກຢາຍພະລັງງານ, ແລະ ການປ້ອນຄວາມຮ້ອນທັງໝົດ. ດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມກວ້າງຂອງການສັ່ນ, ຮູບຮ່າງຂອງຮອຍເຊື່ອມຈະປ່ຽນຈາກ “ຈອກ” ເປັນ “ເດືອນເຫຼັ້ມ”, ແລະ ອັດຕາສ່ວນຂອງຮູບຈະຫຼຸດລົງ.

(3) ດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມກວ້າງ ແລະ ຄວາມຖີ່ຂອງການສັ່ນ, ທໍ່ນ້ຳທີ່ລະລາຍຈະກວ້າງຂຶ້ນ ແລະ ສ່ວນຫຼັງຈະກາຍເປັນຮູບມົນ. ຜົນກະທົບຂອງການສັ່ນເພີ່ມຄວາມຍາວຂອງທໍ່ນ້ຳທີ່ລະລາຍ, ເຊິ່ງເປັນປະໂຫຍດຕໍ່ການຫຼົບໜີຂອງຟອງອາກາດ ແລະ ການແຂງຕົວເປັນເອກະພາບ. ໃນລະຫວ່າງການເຊື່ອມແບບເສັ້ນຊື່, ພື້ນທີ່ເປີດຮູກະແຈຈະມີການປ່ຽນແປງ; ເມື່ອທຽບກັບການຜັນຜວນ, ການປ່ຽນແປງນີ້ສາມາດຫຼຸດລົງໄດ້, ປັບປຸງຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງການເຊື່ອມ.

(4) ການເພີ່ມຄວາມກວ້າງ ແລະ ຄວາມຖີ່ຂອງການສັ່ນສະເທືອນຈະຫຼຸດຜ່ອນທັງຄວາມຜັນຜວນທາງຄວາມຮ້ອນ ແລະ ອັດຕາການເຕີບໂຕ, ເຊິ່ງເປັນປະໂຫຍດຕໍ່ການສ້າງຂະໜາດເມັດພືດທີ່ໃຫຍ່. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຜົນກະທົບຂອງການສັ່ນສະເທືອນດ້ວຍເລເຊີແມ່ນເອື້ອອຳນວຍຕໍ່ການປັບປຸງຂະໜາດເມັດພືດ ແລະ ປັບປຸງຄວາມແຂງແຮງຂອງໂຄງສ້າງ. ພາຍໃຕ້ພາລາມິເຕີເລເຊີທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ຄວາມແຂງຂອງຮອຍເຊື່ອມຍັງຄົງທີ່ຂ້ອນຂ້າງໝັ້ນຄົງ, ຕ່ຳກວ່າວັດສະດຸພື້ນຖານເລັກນ້ອຍ, ເຊິ່ງອາດຈະເປັນຍ້ອນການສູນເສຍການລະເຫີຍຂອງແມກນີຊຽມ.

(5) ການຖ່າຍພາບເອັກສ໌ເຣສາມມິຕິສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການເຊື່ອມໂລຫະແບບເສັ້ນຊື່ມີຄວາມพรຸນສູງກວ່າ (2.49%) ແລະປະລິມານຮູຂຸມຂົນໃຫຍ່ກວ່າການເຊື່ອມໂລຫະແບບສັ່ນ. ການເພີ່ມຕົວກໍານົດການສັ່ນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມพรຸນໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແມ່ນແຕ່ບັນລຸ 0.22% ເມື່ອຄວາມກວ້າງຂອງ 2 ມມ. ການແຈກຢາຍພື້ນທີ່ຮູຂຸມຂົນປ່ຽນໄປຕາມການສັ່ນ: ຮູຂຸມຂົນໃຫຍ່ລວມຕົວກັນຢູ່ທາງຫຼັງຂອງລະລາຍ, ແລະຮູຂຸມຂົນນ້ອຍມີຄວາມສົມມາດດີກວ່າ. ຮູຂຸມຂົນໃຫຍ່ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນແຈກຢາຍຢູ່ເໜືອຂອບເຂດລະຫວ່າງພາກພື້ນ "ໂຖ" ແລະ "ກ້ານ", ໃນຂະນະທີ່ຮູຂຸມຂົນນ້ອຍຈະສຸມຢູ່ລຸ່ມຂອບເຂດ.