01 Inngangur
5A06 álblendi er mikið notað í bíla-, geimferða- og þrýstihylkjaiðnaði vegna mikils styrkleika og framúrskarandi tæringarþols. Hins vegar, mikil varmaleiðni, lág seigja og hár endurspeglun gera leysisuðu krefjandi, sem leiðir oft til lélegrar mótunarhæfni og alvarlegra gropagalla. Í samanburði við einn leysir eða MIG suðu sýnir leysir-MIG blendingssuðu yfirburða orkutengingu, stöðugleika bráðna laugar og mótunarhæfni, sem bætir djúpt gegnumbrot og viðnám gegn gljúpu. Engu að síður, fyrir 5A06 álblöndu, leiðir uppgufun magnesíums og leysnibreytingar vetnis enn til umtalsverðra gropvandamála, sem krefst frekari rannsóknar á aðferðum til að mynda svitahola og hagræðingu ferla. Í þessari rannsókn er lögð áhersla á 6,9 mm þykka 5A06 álblöndu, greiningu á örbyggingu, gropdreifingu, aðferðum til að mynda svitahola og afbrigði af örhörku á soðnum samskeytum við blendingssuðu. Það kannar einnig viðeigandi samsetningar suðuhraða og leysirafls.
02 Yfirlit
Rannsóknin greinir kerfisbundið byggingareiginleika og gropvandamál 6,9 mm þykkra 5A06 álfelgursliða undir leysir-MIG blendingssuðu. Það leiðir í ljós að suðuhraði er lykilatriðið sem hefur áhrif á mótun, porosity hlutfall og vélrænni frammistöðu. Rannsóknin skilgreinir porosity sem aðal gallann, sem stafar af tveimur meginþáttum: vetnisgasi sem fellur út við hraða storknun og magnesíumuppgufun við háan hita sem mynda loftbólur. Þessar svitaholur eru aðallega einbeittar í efri hluta suðunnar. Tilvist svitahola dregur verulega úr hörku liðanna. Þó að grófgerð korn valdi mýkingu á hita-svæðinu (HAZ), er mýkingin á suðusvæðinu (WB) aðallega vegna svitahola. Rannsóknin undirstrikar að porosity hefur mun meiri áhrif á minnkun hörku heldur en grófgerð korna, þar sem staðbundin hörku fer niður í allt að 29% af meðalgildi. Mismunandi suðuhraði var borinn saman: of lágur (2 m/mín.) leiddi til holasamsöfnunar og lítillar hörku, en of hár (3,5 m/mín.) leiddi til vinnslu-framkallaðra svitahola við suðurótina. Ákjósanlegur suðuhraði reyndist vera 3 m/mín, sem náði fínum, jafndreifðum svitaholum, góðri gegndræpi og meiri hörku.
03 Tölur og greining
Mynd 1 sýnir stórsæja formgerð suðu undir mismunandi ferlibreytum. Góð skarpskyggni náðist við hraða á bilinu 2–3,5 m/mín, með fullri suðumyndun og engum sprungum, sem undirstrikar virkni leysir-MIG blendingssuðu samanborið við MIG eingöngu.
Mynd 2 sýnir örbyggingareiginleika soðna samskeyti, þar á meðal suðusvæði (WB), hita-áhrifasvæði (HAZ) og grunnmálm (BM). Suðusvæðið samanstendur fyrst og fremst af jafnásuðum dendrítum, með korn sem breytist frá súlulaga til jafnása nálægt samrunalínunni. Málmvinnsluhola 29–52 μm sáust í WB.
Mynd 3 sýnir dreifingu svitahola á mismunandi svæðum. Svitaholur í efri suðu (svæði A) eru fyrst og fremst málmvinnslufræðilegar, myndaðar vegna þess að hindra losun loftbólu við storknun.
Mynd 4 sýnir dreifingu örhörku yfir suðusamskeyti. Bæði WB og HAZ sýndu mýkingu, þar sem svitaholur höfðu meiri áhrif á minnkun hörku en grófun korns. Hærri suðuhraði jók meðalhörku, en aðeins meiri hörku sást á efri suðusvæðum.
04 Niðurstaða
Þessi rannsókn á 6,9 mm þykkum 5A06 álfelgum undir leysir-MIG blendingssuðu gefur eftirfarandi niðurstöður:
1. Laser-MIG blendingssuðu nær góðri skarpskyggni á bilinu 2–3,5 m/mín., sem bætir suðugæði verulega.
2. Svitahola einbeita sér aðallega í efri suðusvæðinu, sem stafar af vetnisútfellingu og magnesíum uppgufun. Grop hefur meiri áhrif á liðmýkingu en grófun korns.
3. Ákjósanlegar breytur: leysirafl 4,5 kW og suðuhraði 3 m/mín, sem gefur lítið porosity, lítil holastærð og hagstæð örhörkudreifing.
4. Rétt ferlistýring (yfirborðshreinsun, hlífðargas og fínstilling suðuhraða) er nauðsynleg til að draga úr gljúpu og bæta suðuafköst.
Tilvísun
Upprunaleg útgáfa: Journal of Manufacturing Processes, https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2018.08.011
