ອິດທິພົນຂອງເລເຊີຈຸດວົງແຫວນທີ່ສາມາດປັບພະລັງງານໄດ້ຕໍ່ການສ້າງຕັ້ງ ແລະ ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກຂອງສານປະກອບລະຫວ່າງໂລຫະໃນຂໍ້ຕໍ່ເຫຼັກ ແລະ ອາລູມິນຽມທີ່ເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີ.

ເມື່ອເຊື່ອມຕໍ່ເຫຼັກກັບອາລູມີນຽມ, ປະຕິກິລິຍາລະຫວ່າງອະຕອມ Fe ແລະ Al ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການເຊື່ອມຕໍ່ຈະປະກອບເປັນສານປະກອບໂລຫະປະສົມທີ່ແຕກງ່າຍ (IMCs). ການມີຢູ່ຂອງ IMCs ເຫຼົ່ານີ້ຈຳກັດຄວາມແຂງແຮງທາງກົນຈັກຂອງການເຊື່ອມຕໍ່, ດັ່ງນັ້ນມັນຈຶ່ງຈຳເປັນຕ້ອງຄວບຄຸມປະລິມານຂອງສານປະກອບເຫຼົ່ານີ້. ເຫດຜົນຂອງການສ້າງ IMCs ແມ່ນຍ້ອນວ່າຄວາມລະລາຍຂອງ Fe ໃນ Al ບໍ່ດີ. ຖ້າມັນເກີນປະລິມານທີ່ແນ່ນອນ, ມັນອາດຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກຂອງການເຊື່ອມ. IMCs ມີຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກເຊັ່ນ: ຄວາມແຂງ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ຄວາມທົນທານທີ່ຈຳກັດ, ແລະ ລັກສະນະທາງດ້ານຮູບຮ່າງ. ການຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພົບວ່າເມື່ອປຽບທຽບກັບ IMCs ອື່ນໆ, ຊັ້ນ Fe2Al5 IMC ຖືກພິຈາລະນາຢ່າງກວ້າງຂວາງວ່າແຕກງ່າຍທີ່ສຸດ (11.8± 1.8 GPa) ໄລຍະ IMC, ແລະຍັງເປັນສາເຫດຫຼັກສຳລັບການຫຼຸດລົງຂອງຄຸນສົມບັດກົນຈັກຍ້ອນຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງການເຊື່ອມ. ເອກະສານສະບັບນີ້ສືບສວນຂະບວນການເຊື່ອມເລເຊີໄລຍະໄກຂອງເຫຼັກ IF ແລະອາລູມິນຽມ 1050 ໂດຍໃຊ້ເລເຊີໂໝດວົງແຫວນທີ່ສາມາດປັບໄດ້, ແລະສືບສວນຢ່າງເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບອິດທິພົນຂອງຮູບຮ່າງຂອງລັງສີເລເຊີຕໍ່ການສ້າງຕັ້ງຂອງສານປະກອບໂລຫະປະສົມ ແລະຄຸນສົມບັດກົນຈັກ. ໂດຍການປັບອັດຕາສ່ວນພະລັງງານແກນ/ວົງແຫວນ, ພົບວ່າພາຍໃຕ້ໂໝດການນຳໄຟຟ້າ, ອັດຕາສ່ວນພະລັງງານແກນ/ວົງແຫວນ 0.2 ສາມາດບັນລຸພື້ນທີ່ຜິວໜ້າຂອງການເຊື່ອມທີ່ດີກວ່າ ແລະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມໜາຂອງ Fe2Al5 IMC ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງປັບປຸງຄວາມແຂງແຮງຂອງແຮງຕັດຂອງຂໍ້ຕໍ່.

ບົດຄວາມນີ້ແນະນຳອິດທິພົນຂອງເລເຊີໂໝດວົງແຫວນທີ່ສາມາດປັບໄດ້ຕໍ່ການສ້າງຕັ້ງສານປະກອບໂລຫະປະສົມ ແລະ ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກໃນລະຫວ່າງການເຊື່ອມດ້ວຍເລເຊີໄລຍະໄກຂອງເຫຼັກ IF ແລະ ອາລູມິນຽມ 1050. ຜົນການຄົ້ນຄວ້າຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າພາຍໃຕ້ໂໝດການນຳໄຟຟ້າ, ອັດຕາສ່ວນພະລັງງານແກນ/ວົງແຫວນ 0.2 ໃຫ້ພື້ນທີ່ໜ້າຜິວເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ, ເຊິ່ງສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນໂດຍຄວາມແຮງຕັດສູງສຸດ 97.6 N/mm2 (ປະສິດທິພາບຂອງຮອຍຕໍ່ 71%). ນອກຈາກນັ້ນ, ເມື່ອປຽບທຽບກັບຄານ Gaussian ທີ່ມີອັດຕາສ່ວນພະລັງງານຫຼາຍກວ່າ 1, ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມໜາຂອງສານປະກອບໂລຫະປະສົມ Fe2Al5 (IMC) ລົງ 62% ແລະ ຄວາມໜາຂອງ IMC ທັງໝົດລົງ 40%. ໃນໂໝດການເຈາະ, ຮອຍແຕກ ແລະ ຄວາມແຮງຕັດຕ່ຳລົງໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນເມື່ອທຽບກັບໂໝດການນຳໄຟຟ້າ. ມັນເປັນສິ່ງສຳຄັນທີ່ສັງເກດວ່າການປັບປຸງເມັດທີ່ສຳຄັນໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໃນຮອຍຕໍ່ເມື່ອອັດຕາສ່ວນພະລັງງານແກນ/ວົງແຫວນແມ່ນ 0.5.

ເມື່ອ r = 0, ຈະມີພຽງພະລັງງານວົງຈອນເທົ່ານັ້ນທີ່ຖືກສ້າງຂຶ້ນ, ໃນຂະນະທີ່ເມື່ອ r = 1, ຈະມີພຽງພະລັງງານແກນກາງເທົ່ານັ້ນທີ່ຖືກສ້າງຂຶ້ນ.

ແຜນວາດສະແດງອັດຕາສ່ວນພະລັງງານ r ລະຫວ່າງຄານ Gaussian ແລະຄານວົງແຫວນ

(ກ) ອຸປະກອນເຊື່ອມ; (ຂ) ຄວາມເລິກ ແລະ ຄວາມກວ້າງຂອງໂປຣໄຟລ໌ເຊື່ອມ; (ຄ) ແຜນວາດສະແດງຕົວຢ່າງ ແລະ ການຕັ້ງຄ່າອຸປະກອນ

ການທົດສອບ MC: ສະເພາະໃນກໍລະນີຂອງລຳແສງ Gaussian ເທົ່ານັ້ນ, ຮອຍຕໍ່ເຊື່ອມໃນເບື້ອງຕົ້ນຈະຢູ່ໃນໂໝດການນຳໄຟຟ້າຕື້ນ (ID 1 ແລະ 2), ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຈະປ່ຽນໄປໃຊ້ໂໝດຮູລັອກທີ່ເຈາະໄດ້ບາງສ່ວນ (ID 3-5), ໂດຍມີຮອຍແຕກທີ່ຊັດເຈນປາກົດຂຶ້ນ. ເມື່ອພະລັງງານວົງແຫວນເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 0 ເປັນ 1000 W, ບໍ່ມີຮອຍແຕກທີ່ຊັດເຈນຢູ່ທີ່ ID 7 ແລະຄວາມເລິກຂອງການເສີມທາດເຫຼັກແມ່ນຂ້ອນຂ້າງນ້ອຍ. ເມື່ອພະລັງງານວົງແຫວນເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 2000 ແລະ 2500 W (ID 9 ແລະ 10), ຄວາມເລິກຂອງເຂດເຫຼັກທີ່ອຸດົມສົມບູນຈະເພີ່ມຂຶ້ນ. ຮອຍແຕກຫຼາຍເກີນໄປຢູ່ທີ່ພະລັງງານວົງແຫວນ 2500w (ID 10).

ການທົດສອບ MR: ເມື່ອພະລັງງານຫຼັກຢູ່ລະຫວ່າງ 500 ແລະ 1000 W (ID 11 ແລະ 12), ຮອຍຕໍ່ຈະຢູ່ໃນໂໝດການນຳໄຟຟ້າ; ເມື່ອປຽບທຽບ ID 12 ແລະ ID 7, ເຖິງແມ່ນວ່າພະລັງງານທັງໝົດ (6000w) ຈະຄືກັນ, ID 7 ໃຊ້ໂໝດຮູລັອກ. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ ID 12 ເນື່ອງຈາກລັກສະນະວົງແຫວນທີ່ໂດດເດັ່ນ (r=0.2). ເມື່ອພະລັງງານທັງໝົດບັນລຸ 7500 W (ID 15), ສາມາດບັນລຸໂໝດການເຈາະເຕັມທີ່, ແລະ ເມື່ອປຽບທຽບກັບ 6000 W ທີ່ໃຊ້ໃນ ID 7, ພະລັງງານຂອງໂໝດການເຈາະເຕັມທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ການທົດສອບ IC: ຮູບແບບການນຳໄຟຟ້າ (ID 16 ແລະ 17) ໄດ້ບັນລຸໄດ້ທີ່ພະລັງງານຫຼັກ 1500w ແລະ ພະລັງງານວົງແຫວນ 3000w ແລະ 3500w. ເມື່ອພະລັງງານຫຼັກແມ່ນ 3000w ແລະ ພະລັງງານວົງແຫວນຢູ່ລະຫວ່າງ 1500w ແລະ 2500w (ID 19-20), ຮອຍແຕກທີ່ຊັດເຈນຈະປາກົດຢູ່ທີ່ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງເຫຼັກອຸດົມສົມບູນ ແລະ ອາລູມິນຽມອຸດົມສົມບູນ, ປະກອບເປັນຮູບແບບຮູນ້ອຍໆທີ່ເຈາະເຂົ້າໄປໃນທ້ອງຖິ່ນ. ເມື່ອພະລັງງານວົງແຫວນແມ່ນ 3000 ແລະ 3500w (ID 21 ແລະ 22), ໃຫ້ບັນລຸຮູບແບບຮູກະແຈທີ່ເຈາະໄດ້ຢ່າງເຕັມທີ່.

ຮູບພາບຕັດຂວາງທີ່ເປັນຕົວແທນຂອງການລະບຸການເຊື່ອມໂລຫະແຕ່ລະຄັ້ງພາຍໃຕ້ກ້ອງຈຸລະທັດແບບແສງ

ຮູບທີ 4. (ກ) ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງຄວາມແຮງດຶງສູງສຸດ (UTS) ແລະອັດຕາສ່ວນພະລັງງານໃນການທົດສອບການເຊື່ອມ; (ຂ) ພະລັງງານທັງໝົດຂອງການທົດສອບການເຊື່ອມທັງໝົດ

ຮູບທີ 5. (ກ) ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງອັດຕາສ່ວນລັກສະນະ ແລະ UTS; (ຂ) ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງການຂະຫຍາຍ ແລະ ຄວາມເລິກຂອງການເຈາະ ແລະ UTS; (ຄ) ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານສຳລັບການທົດສອບການເຊື່ອມທັງໝົດ

ຮູບທີ 6. (ac) ແຜນທີ່ເສັ້ນໂຄ້ງຄວາມແຂງຈຸນລະພາກຂອງ Vickers; (df) ສະເປກຕຣຳເຄມີ SEM-EDS ທີ່ສອດຄ້ອງກັນສຳລັບການເຊື່ອມຮູບແບບການນຳໄຟຟ້າທີ່ເປັນຕົວແທນ; (g) ແຜນວາດແຜນວາດຂອງພື້ນຜິວລະຫວ່າງເຫຼັກ ແລະ ອາລູມິນຽມ; (h) Fe2Al5 ແລະ ຄວາມໜາ IMC ທັງໝົດຂອງການເຊື່ອມຮູບແບບການນຳໄຟຟ້າ

ຮູບທີ 7. (ac) ແຜນທີ່ເສັ້ນລວດລາຍຄວາມແຂງຈຸນລະພາກຂອງ Vickers; (df) ສະເປກຕຣຳເຄມີ SEM-EDS ທີ່ສອດຄ້ອງກັນສຳລັບການເຊື່ອມຮູບແບບການເຈາະຮູໃນທ້ອງຖິ່ນທີ່ເປັນຕົວແທນ

ຮູບທີ 8. (ac) ແຜນທີ່ເສັ້ນລວດລາຍຄວາມແຂງຈຸນລະພາກຂອງ Vickers; (df) ສະເປກຕຣຳເຄມີ SEM-EDS ທີ່ສອດຄ້ອງກັນສຳລັບການເຊື່ອມຮູບແບບການເຈາະຮູແບບເຕັມຮູບແບບ

ຮູບທີ 9. ແຜ່ນ EBSD ສະແດງໃຫ້ເຫັນຂະໜາດເມັດຂອງພາກພື້ນທີ່ອຸດົມດ້ວຍທາດເຫຼັກ (ແຜ່ນດ້ານເທິງ) ໃນການທົດສອບຮູບແບບການເຈາະເຈາະເຕັມຮູບແບບ, ແລະ ຄິດໄລ່ການແຈກຢາຍຂະໜາດເມັດ.

ຮູບທີ 10. ສະເປກຕຣຳ SEM-EDS ຂອງພື້ນຜິວລະຫວ່າງທາດເຫຼັກທີ່ອຸດົມສົມບູນ ແລະ ອາລູມິນຽມທີ່ອຸດົມສົມບູນ

ການສຶກສານີ້ໄດ້ສືບສວນຜົນກະທົບຂອງເລເຊີ ARM ຕໍ່ການກໍ່ຕົວ, ໂຄງສ້າງຈຸລະພາກ, ແລະຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກຂອງ IMC ໃນຂໍ້ຕໍ່ເຊື່ອມໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມ IF steel-1050 ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ການສຶກສາໄດ້ພິຈາລະນາຮູບແບບການເຊື່ອມສາມແບບ (ຮູບແບບການນຳໄຟຟ້າ, ຮູບແບບການເຈາະທ້ອງຖິ່ນ, ແລະຮູບແບບການເຈາະເຕັມ) ແລະຮູບຮ່າງລຳແສງເລເຊີສາມແບບທີ່ເລືອກ (ລຳແສງ Gaussian, ລຳແສງຮູບວົງແຫວນ, ແລະລຳແສງຮູບວົງແຫວນ Gaussian). ຜົນການຄົ້ນຄວ້າຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການເລືອກອັດຕາສ່ວນພະລັງງານທີ່ເໝາະສົມຂອງລຳແສງ Gaussian ແລະລຳແສງຮູບວົງແຫວນແມ່ນຕົວກຳນົດຫຼັກສຳລັບການຄວບຄຸມການສ້າງຕົວ ແລະໂຄງສ້າງຈຸລະພາກຂອງຄາບອນໂມດອລພາຍໃນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເພີ່ມຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກຂອງການເຊື່ອມໃຫ້ສູງສຸດ. ໃນໂໝດການນຳໄຟຟ້າ, ລຳແສງວົງກົມທີ່ມີອັດຕາສ່ວນພະລັງງານ 0.2 ໃຫ້ຄວາມແຮງຂອງການເຊື່ອມທີ່ດີທີ່ສຸດ (ປະສິດທິພາບການເຊື່ອມ 71%). ໃນໂໝດການເຈາະ, ລຳແສງ Gaussian ຜະລິດຄວາມເລິກຂອງການເຊື່ອມທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ ແລະອັດຕາສ່ວນດ້ານທີ່ສູງຂຶ້ນ, ແຕ່ຄວາມເຂັ້ມຂອງການເຊື່ອມຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ລຳແສງຮູບວົງແຫວນທີ່ມີອັດຕາສ່ວນພະລັງງານ 0.5 ມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ການປັບປຸງເມັດເຫຼັກຂ້າງໃນຮອຍຕໍ່ເຊື່ອມ. ນີ້ແມ່ນຍ້ອນອຸນຫະພູມສູງສຸດທີ່ຕ່ຳກວ່າຂອງລຳແສງຮູບວົງແຫວນ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ອັດຕາການເຢັນໄວຂຶ້ນ, ແລະ ຜົນກະທົບຂອງການຈຳກັດການເຕີບໂຕຂອງການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງຕົວລະລາຍ Al ໄປສູ່ສ່ວນເທິງຂອງຮອຍຕໍ່ໃນໂຄງສ້າງເມັດ. ມີຄວາມສຳພັນທີ່ເຂັ້ມແຂງລະຫວ່າງຄວາມແຂງຂອງຈຸນລະພາກຂອງ Vickers ແລະ ການຄາດຄະເນອັດຕາສ່ວນປະລິມານຂອງໄລຍະຂອງ Thermo Calc. ອັດຕາສ່ວນປະລິມານຂອງ Fe4Al13 ຍິ່ງຫຼາຍເທົ່າໃດ, ຄວາມແຂງຂອງຈຸນລະພາກກໍ່ຈະສູງຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ.