Η τεχνική συγκόλλησης με λέιζερ της άρθρωσης περιτύλιξης μαγνησίου σε αλουμίνιο και της ενδιάμεσης στρώσης μαγνησίου/αλουμινίου με την προσθήκη φύλλου Ti προτείνεται για τη συγκόλληση κράματος μαγνησίου AZ31 και κράματος αλουμινίου 6061 και η οργάνωση και οι ιδιότητες των αρμών μαγνησίου/αλουμινίου διερευνώνται υπό την επίδραση του Ti foil-laser. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η προσθήκη του φύλλου Ti-foil μπορεί να επιτύχει αποτελεσματική άρθρωση Mg/Al κατά τη διαδικασία συγκόλλησης με λέιζερ και η αντοχή διάτμησης (αντοχή γραμμής) του συνδέσμου Mg/Al φτάνει τα 58 N/mm και η μορφολογία της λιμωμένης λίμνης αλλάζει από το σχήμα "V" χωρίς φύλλο Ti-foil στο "σχήμα ποτηριού κρασιού" με αλουμινόχαρτο Ti. Το σχήμα της δεξαμενής τήξης αλλάζει από σχήμα "V" χωρίς φύλλο Ti σε σχήμα "κύπελλο" με φύλλο Ti. Με την αύξηση του πάχους του φύλλου Ti, το βάθος της δεξαμενής τήγματος της ένωσης Mg/Al αυξάνεται, το φύλλο Ti κοντά στην πλευρά αλουμινίου του υποστρώματος λιώνει μερικώς και τα στοιχεία Ti κατανέμονται στη δεξαμενή τήγματος για να σχηματίσουν ενώσεις Ti3Al ; η προσθήκη φύλλου Ti αναστέλλει την άμεση επαφή μεταξύ μαγνησίου και αλουμινίου και αποφεύγει την αντίδραση Mg και Al για να σχηματιστούν εύθραυστες ενώσεις Mg/Al, έτσι ώστε η προσθήκη φύλλου Ti να έχει κάποιο βαθμό φραγμού, αλλά το φύλλο Ti έχει χαμηλότερη θερμική αγωγιμότητα και είναι πολύ μακριά από την πηγή θερμότητας του λέιζερ. Ωστόσο, η θερμική αγωγιμότητα του φύλλου Ti είναι χαμηλή, απέχει πολύ από την πηγή θερμότητας του λέιζερ, η τήξη του φύλλου Ti είναι ατελής και η συγκόλληση του φύλλου Ti με το υλικό βάσης πρέπει να βελτιωθεί.
Με την ταχεία ανάπτυξη της επιστήμης των υλικών, τα ελαφρά μέταλλα (αλουμίνιο, μαγνήσιο, τιτάνιο), τα ελαφριά και υψηλής αντοχής κεραμικά και κεραμικά σύνθετα υλικά, τα σύνθετα υλικά C/C κ.λπ. γίνονται όλο και πιο δημοφιλή στον τομέα της τεχνολογίας αεροδιαστημικής μηχανικής και εκεί είναι μια ολοένα και πιο επιτακτική ανάγκη να συγκολληθούν κράματα αλουμινίου με κράματα τιτανίου ή κράματα μαγνησίου για να σχηματιστούν σύνθετα δομικά μέρη. Η συγκόλληση με λέιζερ είναι μια ταχέως αναπτυσσόμενη τεχνολογία σύνδεσης τα τελευταία χρόνια, η οποία χρησιμοποιεί μια δέσμη υψηλής ενέργειας για να λιώσει γρήγορα το υλικό και να το στερεοποιήσει ταυτόχρονα. Λόγω της μικρής εισόδου θερμότητας, της μικρής παραμόρφωσης μετά τη συγκόλληση και του χρόνου συγκόλλησης είναι σύντομος, υψηλής απόδοσης, πολύ κατάλληλος για σύνδεση ανόμοιων υλικών. Ωστόσο, η χρήση της μεθόδου συγκόλλησης με λέιζερ συγκόλλησης ανόμοιου μετάλλου μαγνησίου / αλουμινίου, λόγω της διαφοράς σημείου τήξης μαγνησίου / αλουμινίου είναι μικρή, η επαφή των δύο υγρών μετάλλων είναι αναπόφευκτη, η ταχύτητα αντίδρασης μεταξύ της υγρής κατάστασης είναι πολύ μεγαλύτερη από την ταχύτητα αντίδρασης μεταξύ του στερεού μετάλλου, η αντίδραση Mg / Al είναι επιρρεπής σε εύθραυστη ένωση Mg / Al, αυτές οι ενώσεις δεν είναι μόνο στο σχηματισμό της διεπαφής μεταξύ μαγνησίου / αλουμινίου, θα εισαχθούν επίσης στη διεπιφάνεια της λιωμένης πισίνας κοντά στην περιοχή, που οδηγεί σε συγκολλημένες ενώσεις Αυτές οι ενώσεις όχι μόνο σχηματίζονται στη διεπιφάνεια Mg/Al, αλλά εισέρχονται επίσης στην περιοχή της λιωμένης λίμνης κοντά στη διεπιφάνεια, οδηγώντας σε εύθραυστο σπάσιμο της συγκολλημένης άρθρωσης και μειώνοντας την απόδοση της άρθρωσης Mg/Al. Ο σχηματισμός εύθραυστων ενώσεων Mg/Al είναι μια πρόκληση για την αποτελεσματική και οικονομική ένωση μαγνησίου/αλουμινίου με συγκόλληση με σύντηξη.
Εγχώριοι και ξένοι ερευνητές έχουν πραγματοποιήσει διερευνητικές μελέτες για τη συγκόλληση Mg/Al, μεταξύ των οποίων αντιπροσωπευτικές εργασίες όπως οι Zhao Limin et al. διαπιστώθηκε ότι το ενδιάμεσο στρώμα ψευδαργύρου μπορεί να αποτρέψει τη διάχυση των στοιχείων Mg/Al μεταξύ τους. Οι Chang et al. διερεύνησε την οργάνωση των συγκολλημένων αρμών στη συγκόλληση με τριβή λέιζερ Mg/Al με ανάδευση με φύλλο Ni. Ο Chen Ying ερεύνησε τη μικροδομή και τις ιδιότητες των συγκολλημένων αρμών με τριβή Mg/Al και βρήκε ότι ο σχηματισμός του Chen Ying μελέτησε τη μικροδομή και τις ιδιότητες των συγκολλημένων αρμών με τριβή Mg/Al και βρήκε ότι ο σχηματισμός ενώσεων Mg17Al12 βελτίωσε τις ιδιότητες της άρθρωσης ; Qi et al. πραγματοποίησε συγκόλληση με Mg/Al με την προσθήκη ενός ενδιάμεσου φύλλου από μαλακό χάλυβα και διαπίστωσε ότι η αντοχή σε διάτμηση της άρθρωσης ποικίλλει ανάλογα με το πάχος του ενδιάμεσου στρώματος και η αντοχή στη διάτμηση αυξανόταν και στη συνέχεια μειώθηκε με την αύξηση του πάχους του φύλλου. Οι Liu and Gao et al. πραγματοποίησε σύνθετη συγκόλληση με λέιζερ Mg/Al με την προσθήκη ενός μεσαίου ενδιάμεσου στρώματος και διαπίστωσε ότι ο Zn, Ce και Ti είχαν ως αποτέλεσμα την αναστολή του σχηματισμού εύθραυστων ενώσεων Mg/Al. Ο ρόλος των Zn, Ce, Ti έχουν όλα ως αποτέλεσμα την αναστολή του σχηματισμού εύθραυστων ενώσεων Mg/Al, εκ των οποίων το Ti με υψηλά σημεία τήξης και βρασμού έχει καλύτερη επίδραση στην αναστολή του σχηματισμού εύθραυστων ενώσεων Mg/Al, αλλά ο μηχανισμός δεν είναι ξεκάθαρο; Οι Ma Yucheng et al. διερεύνησε τη σκοπιμότητα της συγκόλλησης αλουμινίου/χάλυβα με την προσθήκη ενδιάμεσου στρώματος Ni. Οι Wang et al. πραγματοποίησε τη σύνθετη συγκόλληση με τόξο λέιζερ μαγνησίου/αλουμινίου με την προσθήκη ενδιάμεσης στιβάδας Ni, και διαπίστωσε ότι η σύνθεση φάσης των διαμεταλλικών ενώσεων στη ζώνη σύντηξης Khodabakhshi et al. πραγματοποίησε συγκόλληση ταλαντευόμενου λέιζερ πλάκας κράματος μαγνησίου AZ31 και κράματος αλουμινίου 6022 με φύλλο Ni και διαπίστωσε ότι η ταλάντωση της δέσμης λέιζερ μειώνει τον σχηματισμό ρωγμών αρμού και ενισχύει την ανάμειξη μέσα στη λιωμένη δεξαμενή και η προσθήκη φύλλου Ni αναστέλλει καλύτερα την αντίδραση Mg και Al για να σχηματιστεί μια εύθραυστη ένωση Mg/Al. Li Mingfeng et al. πραγματοποίησε συγκόλληση με υπερήχους πλάκας κράματος μαγνησίου AZ31B και κράματος αλουμινίου με μεταλλικό φύλλο. Li Mingfeng et al. πραγματοποίησε συγκόλληση με υπερήχους πλάκας κράματος μαγνησίου AZ31B και κράματος αλουμινίου με την προσθήκη μεταλλικού φύλλου και διαπίστωσε ότι η προσθήκη φύλλου Cu απέτρεψε τον σχηματισμό ενώσεων Mg/Al και οι περισσότερες από τις επιφάνειες των θραύσεων Mg/Cu ήταν λείες. Οι Zhang Shumai et al. πραγματοποίησε συγκόλληση με λέιζερ κράματος μαγνησίου/κράματος αλουμινίου με την προσθήκη φύλλου Ni, και διαπίστωσε ότι η προσθήκη φύλλου Ni περιόρισε τη διάχυση του Al από το αλουμίνιο στο λουτρό μαγνησίου και μείωσε την αντίδραση του Al και του Mg για την παραγωγή εύθραυστου Mg/ Οι ενώσεις Al και η αντίδραση του Ni και του Al στην περιοχή της κοινής δεξαμενής παρήγαγαν AlNi και AlNi. Επιπλέον, το Ni στην περιοχή της κοινής πισίνας αντιδρά με το Al για να παράγει ενώσεις Al-Ni όπως το AlNi και το Al3Ni. Οι Peng et al. πραγματοποίησε συγκόλληση με υπερήχους κραμάτων μαγνησίου και κραμάτων αλουμινίου με την προσθήκη φύλλου Ag και διαπίστωσε ότι το φύλλο Ag αλληλεπιδρούσε με το Mg και το Al για να αναστείλει τη δημιουργία εύθραυστων ενώσεων Mg/Al και η διεπιφάνεια Mg/Al αντικαταστάθηκε από το Mg/Ag και διεπαφές Al/Ag. Από τα υπάρχοντα ερευνητικά αποτελέσματα για τη συγκόλληση Mg/Al, ο βασικός παράγοντας που επηρεάζει την απόδοση των αρμών Mg/Al είναι οι εύθραυστες ενώσεις Mg/Al. Προκειμένου να βελτιωθούν οι ιδιότητες των αρμών Mg/Al, ο σχηματισμός ενώσεων Mg/Al επηρεάζεται κυρίως από τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων της διαδικασίας συγκόλλησης και από τη χρήση πρόσθετων υλικών. Δεδομένου του προβλήματος ότι το υγρό μαγνήσιο/αλουμίνιο είναι επιρρεπές να αντιδράσει για να σχηματίσει εύθραυστες ενώσεις Mg/Al και να μειώσει τις ιδιότητες της άρθρωσης, αυτή η εργασία προτείνει την τεχνολογία συγκόλλησης με λέιζερ της επικάλυψης μαγνησίου σε αλουμίνιο και την προσθήκη φύλλου Ti μεταξύ του μαγνησίου. /στρώσεις αλουμινίου για τη συγκόλληση του κράματος μαγνησίου AZ31 και του κράματος αλουμινίου 6061 και για τη μελέτη της οργάνωσης και των ιδιοτήτων των συγκολλημένων αρμών μαγνησίου/αλουμινίου υπό τη δράση του λέιζερ φύλλου τιτανίου, τα αποτελέσματα της μελέτης αναμένεται να είναι χρήσιμα για την πρόοδο του την ανάπτυξη σύνθετων δομικών στοιχείων από ανόμοια υλικά στην αεροδιαστημική κατασκευή. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης αναμένεται να δώσουν μια νέα ιδέα για την προώθηση της εφαρμογής ετερογενών σύνθετων δομικών στοιχείων στην αεροδιαστημική κατασκευή.
Το κράμα μαγνησίου AZ31 και το κράμα αλουμινίου 6061 συγκολλήθηκαν χρησιμοποιώντας την τεχνική συγκόλλησης με λέιζερ της διεπαφής μαγνησίου-σε-αλουμινίου και προσθέτοντας φύλλο Ti μεταξύ στρωμάτων μαγνησίου/αλουμινίου για τη μελέτη της δομής και των ιδιοτήτων των συγκολλημένων αρμών με σύντηξη μαγνησίου/αλουμινίου υπό τη δράση του φύλλου Ti -λέιζερ, και τα κύρια συμπεράσματα είναι τα εξής.
(1) Υπό συνθήκες διεργασίας ισχύος λέιζερ 1600-1700 W, ταχύτητα συγκόλλησης 1200 mm/min, εκτροπή κεφαλής λέιζερ 20 μοιρών, μηδενική αποεστίαση και χρήση προστατευτικού αερίου Ar για πλάγια εμφύσηση και οπίσθια Προστατεύοντας, η προσθήκη φύλλου Ti μπορεί να επιτύχει αποτελεσματική σύνδεση μαγνησίου/αλουμινίου και οι αρμοί μαγνησίου/αλουμινίου μπορούν να φτάσουν σε διατμητική αντοχή (αντοχή γραμμής) 58 N/mm.
(2) Με την προσθήκη φύλλου Ti, η μορφολογία της δεξαμενής τήγματος αλλάζει από σχήμα "V" χωρίς φύλλο Ti σε σχήμα "ποτήρι κρασιού" με φύλλο Ti. Καθώς το πάχος του φύλλου Ti αυξάνεται, το βάθος της δεξαμενής τήγματος των αρμών μαγνησίου/αλουμινίου αυξάνεται και το φύλλο κοντά στην πλευρά αλουμινίου του υποστρώματος λιώνει μερικώς και τα στοιχεία Ti κατανέμονται μέσα στη δεξαμενή τήγματος. Τα στοιχεία Ti κατανέμονται μέσα στη δεξαμενή τήγματος και σχηματίζονται ενώσεις Ti3Al.
(3) Η προσθήκη φύλλου Ti αναστέλλει την άμεση επαφή μεταξύ μαγνησίου και αλουμινίου και αποτρέπει την αντίδραση Mg και Al για να σχηματιστούν εύθραυστες ενώσεις Mg/Al. Η προσθήκη του φύλλου Ti έχει την επίδραση του φραγμού, αλλά η θερμική αγωγιμότητα του φύλλου Ti είναι σχετικά χαμηλή και απέχει πολύ από την πηγή θερμότητας του λέιζερ, επομένως η τήξη του φύλλου Ti είναι ατελής και η σύνδεση του φύλλου Ti με το το βασικό υλικό πρέπει να βελτιωθεί.
