သံမဏိအလူမီနီယမ်လေဆာဂဟေဆော်ထားသောပေါင်ဆစ်များတွင် intermetallic ဒြပ်ပေါင်းများ၏စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများနှင့်ဖွဲ့စည်းခြင်းအပေါ်စွမ်းအင်ချိန်ညှိနိုင်သော annular အစက်လေဆာ၏သြဇာလွှမ်းမိုးမှု

သံမဏိနှင့် အလူမီနီယမ်ကို ချိတ်ဆက်သောအခါ၊ ချိတ်ဆက်မှုလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း Fe နှင့် Al အက်တမ်များအကြား တုံ့ပြန်မှုသည် ကြွပ်ဆတ်သော intermetallic ဒြပ်ပေါင်းများ (IMCs) ကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ဤ IMC များရှိနေခြင်းသည် ချိတ်ဆက်မှု၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအားကို ကန့်သတ်ထားသောကြောင့် ဤဒြပ်ပေါင်းများ၏ ပမာဏကို ထိန်းချုပ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။IMC များဖွဲ့စည်းရခြင်းအကြောင်းရင်းမှာ Al တွင် Fe ၏ပျော်ဝင်နိုင်မှု ညံ့ဖျင်းခြင်းကြောင့်ဖြစ်သည်။သတ်မှတ်ထားသောပမာဏထက်ကျော်လွန်ပါက၊ ၎င်းသည် ဂဟေဆော်ခြင်း၏စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများကို ထိခိုက်စေနိုင်သည်။IMC များသည် မာကျောခြင်း၊ ကန့်သတ် ductility နှင့် toughness နှင့် morphological features များကဲ့သို့သော ထူးခြားသောဂုဏ်သတ္တိများရှိသည်။အခြား IMC များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက Fe2Al5 IMC အလွှာသည် အကြွပ်ဆတ်ဆုံးဖြစ်သည် (11.8) ကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ယူဆကြသည်ကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။± 1.8 GPa) IMC အဆင့်သည် ဂဟေဆက်ခြင်း ချို့ယွင်းခြင်းကြောင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများ ကျဆင်းခြင်း၏ အဓိကအကြောင်းရင်းလည်း ဖြစ်သည်။ဤစာတမ်းသည် IF သံမဏိနှင့် 1050 အလူမီနီယမ်၏ အဝေးထိန်းလေဆာဂဟေဆော်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ကို ချိန်ညှိနိုင်သော လက်စွပ်မုဒ်လေဆာကို အသုံးပြု၍ စုံစမ်းစစ်ဆေးပြီး intermetallic ဒြပ်ပေါင်းများနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများဖွဲ့စည်းမှုအပေါ် လေဆာရောင်ခြည်ပုံသဏ္ဍာန်၏ နက်ရှိုင်းစွာ စုံစမ်းစစ်ဆေးသည်။core/ring power ratio ကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့် conduction mode တွင်၊ core/ring power ratio 0.2 သည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော weld interface bonding မျက်နှာပြင်ဧရိယာကို ရရှိနိုင်ပြီး Fe2Al5 IMC ၏ အထူကို သိသိသာသာ လျှော့ချနိုင်သည်၊ ထို့ကြောင့် joint ၏ shear strength ကို တိုးတက်စေကြောင်း တွေ့ရှိရပါသည်။ .

ဤဆောင်းပါးသည် IF သံမဏိနှင့် 1050 အလူမီနီယမ်၏အဝေးမှလေဆာဂဟေဆော်စဉ်အတွင်း intermetallic ဒြပ်ပေါင်းများနှင့်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများအပေါ်ချိန်ညှိနိုင်သောလက်စွပ်မုဒ်လေဆာ၏သြဇာလွှမ်းမိုးမှုကိုမိတ်ဆက်ပေးသည်။သုတေသနရလဒ်များအရ conduction mode တွင်၊ core/ring power ratio 0.2 သည် ပိုကြီးသော weld interface bonding မျက်နှာပြင်ဧရိယာကို ပေးစွမ်းပြီး အမြင့်ဆုံး shear strength 97.6 N/mm2 (joint efficiency 71%) ဖြင့် ထင်ဟပ်ပါသည်။ထို့အပြင်၊ 1 ထက်ကြီးသောပါဝါအချိုးအစားရှိသော Gaussian beam များနှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ ၎င်းသည် Fe2Al5 intermetallic compound (IMC) ၏အထူကို 62% နှင့် စုစုပေါင်း IMC အထူ 40% လျော့နည်းစေသည်။perforation mode တွင် conduction mode နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အက်ကွဲကြောင်းများနှင့် အလင်းဝင်အား နည်းပါးသည်ကို တွေ့ရှိရပါသည်။core/ring power ratio သည် 0.5 ဖြစ်သောအခါ ဂဟေဆက်ချုပ်ရိုးတွင် သိသာထင်ရှားသော ကောက်နှံများကို သန့်စင်မှုပြုလုပ်ခဲ့သည်ကို သတိပြုသင့်သည်။

r=0 တွင်၊ loop power ကိုသာထုတ်ပေးပြီး r=1 တွင် core power ကိုသာထုတ်ပေးသည်။

Gaussian beam နှင့် annular beam အကြား ပါဝါအချိုးအစား r ဇယား

(က) ဂဟေဆော်စက်၊(ခ) ဂဟေဆော်ပရိုဖိုင်၏ အတိမ်အနက်နှင့် အကျယ်၊(ဂ) နမူနာနှင့် တပ်ဆင်မှု ဆက်တင်များကို ပြသသည့် ဇယားကွက်

MC စမ်းသပ်ခြင်း- Gaussian beam တွင်သာ၊ weld seam သည် အစပိုင်းတွင် တိမ်အကူးအပြောင်းမုဒ် (ID 1 နှင့် 2) တွင်ရှိပြီး၊ ထို့နောက်တွင် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်သည့် လော့ခ်ဟုန်မုဒ် (ID 3-5) သို့ ကူးပြောင်းသွားပါသည်။လက်စွပ်ပါဝါသည် 0 မှ 1000 W သို့တိုးလာသောအခါ ID 7 တွင် သိသာထင်ရှားသောအက်ကွဲကြောင်းများမတွေ့ရဘဲ သံဖြည့်တင်းမှု၏အတိမ်အနက်မှာ အတော်လေးသေးငယ်ပါသည်။လက်စွပ်ပါဝါသည် 2000 နှင့် 2500 W (IDs 9 နှင့် 10) သို့တိုးလာသောအခါ၊ သံဓာတ်ကြွယ်ဝသောဇုန်၏အနက်သည် တိုးလာသည်။2500w ring power (ID 10) တွင် အလွန်အကျွံကွဲအက်ခြင်း။

MR စမ်းသပ်ခြင်း- core power သည် 500 နှင့် 1000 W (ID 11 နှင့် 12) အကြားရှိသောအခါ၊ ဂဟေချုပ်ရိုးသည် conduction mode တွင်ရှိနေပါသည်။ID 12 နှင့် ID 7 တို့ကို နှိုင်းယှဉ်ကြည့်ပါက စုစုပေါင်းပါဝါ (6000w) သည် တူညီသော်လည်း ID 7 သည် လော့ခ်အပေါက်မုဒ်ကို အကောင်အထည်ဖော်ပေးပါသည်။၎င်းမှာ ID 12 တွင် ပါဝါသိပ်သည်းဆ သိသိသာသာ ကျဆင်းသွားခြင်းမှာ လွှမ်းမိုးနေသော ကွင်းဆက်လက္ခဏာ (r=0.2) ကြောင့်ဖြစ်သည်။စုစုပေါင်းပါဝါ 7500 W (ID 15) သို့ရောက်ရှိသောအခါ အပြည့်အဝထိုးဖောက်မှုမုဒ်ကို ရရှိနိုင်ပြီး ID 7 တွင်အသုံးပြုသည့် 6000 W နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အပြည့်အဝထိုးဖောက်မှုမုဒ်၏ ပါဝါသည် သိသိသာသာတိုးလာသည်။

IC စမ်းသပ်မှု- ဆောင်ရွက်သည့်မုဒ် (ID 16 နှင့် 17) ကို 1500w core power နှင့် 3000w နှင့် 3500w ring power ဖြင့် ရရှိခဲ့သည်။core power သည် 3000w ဖြစ်ပြီး ring power သည် 1500w နှင့် 2500w (ID 19-20) အကြားရှိ သံနှင့်ကြွယ်ဝသော အလူမီနီယံကြားမျက်နှာပြင်တွင် သိသာထင်ရှားသော အက်ကွဲကြောင်းများ ပေါ်လာပြီး ဒေသတွင်း ထိုးဖောက်ဝင်နိုင်သော အပေါက်ငယ်ပုံစံဖြစ်သည်။လက်စွပ်ပါဝါသည် 3000 နှင့် 3500w (ID 21 နှင့် 22) ဖြစ်သောအခါ၊ အပြည့်ထိုးဖောက်နိုင်သောသော့ပေါက်မုဒ်ကို ရရှိနိုင်သည်။

အလင်းအဏုကြည့်မှန်ဘီလူးအောက်တွင် ဂဟေအထောက်အထားတစ်ခုစီ၏ ကိုယ်စားပြုပုံများ

ပုံ 4. (က) ဂဟေစမ်းသပ်မှုတွင် အဆုံးစွန်ဆန့်နိုင်အား (UTS) နှင့် ပါဝါအချိုးအစားအကြား ဆက်နွယ်မှု။(ခ) ဂဟေစမ်းသပ်မှုအားလုံး၏ စုစုပေါင်းစွမ်းအား

ပုံ 5. (က) အချိုးအစားနှင့် UTS အကြား ဆက်စပ်မှု၊(ခ) တိုးချဲ့မှုနှင့် ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်မှု အတိမ်အနက်နှင့် UTS အကြား ဆက်နွယ်မှု၊(ဂ) ဂဟေစမ်းသပ်မှုအားလုံးအတွက် ပါဝါသိပ်သည်းဆ

ပုံ 6. (ac) Vickers microhardness indentation contour map;(df) ကိုယ်စားပြုအကူးအပြောင်းမုဒ်ဂဟေဆက်ခြင်းအတွက် သက်ဆိုင်သော SEM-EDS ဓာတုဗေဒရောင်စဉ်၊(ဆ) သံမဏိနှင့် အလူမီနီယမ်ကြားရှိ ဆက်စပ်ပုံ၏ ဇယားကွက်၊(ဇ) Fe2Al5 နှင့် conductive mode welds များ၏ စုစုပေါင်း IMC အထူ

ပုံ 7. (ac) Vickers microhardness indentation contour map;(df) ကိုယ်စားပြုဒေသတွင်း ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်မှုမုဒ် ဂဟေဆက်ခြင်းအတွက် သက်ဆိုင်သော SEM-EDS ဓာတုရပ်ဝန်း

ပုံ 8. (ac) Vickers microhardness indentation contour map;(df) ကိုယ်စားလှယ်အပြည့်အဝထိုးဖောက်ဝင်ရောက်မှုမုဒ်ဂဟေဆက်ခြင်းအတွက် သက်ဆိုင်ရာ SEM-EDS ဓာတုရပ်ဝန်း

ပုံ 9. EBSD ကွက်ကွက်သည် သံဓာတ်ကြွယ်ဝသောဒေသ (အပေါ်ပြား) ၏ စပါးအရွယ်အစားကို ထိုးဖောက်ဖောက်ထွင်းဝင်ရောက်မှုမုဒ်စမ်းသပ်မှုတွင် ပြသပြီး စပါးအရွယ်အစားဖြန့်ဖြူးမှုကို တိုင်းတာသည်။

ပုံ 10. ကြွယ်ဝသောသံနှင့် ကြွယ်ဝသော အလူမီနီယမ်ကြားရှိ SEM-EDS ရောင်စဉ်

ဤလေ့လာမှုသည် IF steel-1050 အလူမီနီယမ်အလွိုင်းထပ်တူထပ်မျှသောပေါင်ဂဟေဆစ်အဆစ်များတွင် IMC ၏ဖွဲ့စည်းမှု၊ အသေးစားတည်ဆောက်ပုံနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများအပေါ် ARM လေဆာ၏သက်ရောက်မှုများကို စုံစမ်းစစ်ဆေးခဲ့သည်။လေ့လာမှုသည် ဂဟေမုဒ်သုံးမျိုး (conduction mode၊ local penetration mode၊ and full penetration mode) နှင့် ရွေးချယ်ထားသော laser beam ပုံသဏ္ဍာန်သုံးမျိုး ( Gaussian beam၊ annular beam နှင့် Gaussian annular beam) ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားထားသည်။သုတေသနရလဒ်များက Gaussian beam နှင့် annular beam ၏သင့်လျော်သောပါဝါအချိုးအစားကိုရွေးချယ်ခြင်းသည် internal modal carbon ၏ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် microstructure ကိုထိန်းချုပ်ရန်အတွက်အဓိကသော့ချက်တစ်ခုဖြစ်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် weld ၏စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများကိုတိုးမြှင့်ပေးသည်။လျှပ်ကူးမုဒ်တွင် ပါဝါအချိုးအစား 0.2 ရှိသော စက်ဝိုင်းအလင်းတန်းတစ်ခုသည် အကောင်းဆုံး ဂဟေဆက်ခိုင်မှု (71% ပူးတွဲထိရောက်မှု) ကိုပေးသည်။perforation mode တွင် Gaussian beam သည် welding depth နှင့် high aspect ratio ကိုထုတ်ပေးသည်၊ သို့သော် welding intensity သည် သိသိသာသာလျော့ကျသွားပါသည်။ပါဝါအချိုး 0.5 ရှိသော annular beam သည် weld seam ရှိ သံမဏိဘေးထွက်အစေ့များကို သန့်စင်ခြင်းအပေါ် သိသာထင်ရှားသော သက်ရောက်မှုရှိပါသည်။၎င်းမှာ ကောက်ရိုးပုံသဏ္ဍာန်အပေါ်ပိုင်းရှိ ဂဟေချုပ်ရိုး၏အပေါ်ပိုင်းသို့ ပြောင်းရွှေ့ခြင်း၏ ကြီးထွားမှုကန့်သတ်ချက်အကျိုးသက်ရောက်မှု၏ ကြီးထွားမှုကန့်သတ်ချက်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် annular beam ၏အောက်ပိုင်းအပူချိန်ကြောင့်ဖြစ်သည်။Vickers microhardness နှင့် Thermo Calc ၏ phase volume percentage အကြား ခိုင်မာသော ဆက်စပ်မှုရှိပါသည်။Fe4Al13 ၏ ထုထည်ရာခိုင်နှုန်း ကြီးလေ၊ microhardness ပိုမြင့်လေဖြစ်သည်။