1. Хэрэглээний жишээнүүд
1） Холбох самбар
1960-аад онд Тоёота Мотор Компани анх захиалгаар гагнах хоосон технологийг нэвтрүүлсэн. Энэ нь хоёр ба түүнээс дээш хуудсыг гагнах замаар холбож, дараа нь тэдгээрийг тамгалах явдал юм. Эдгээр хуудсууд нь өөр өөр зузаан, материал, шинж чанартай байж болно. Эрчим хүч хэмнэх, байгаль орчныг хамгаалах, жолоодлогын аюулгүй байдал гэх мэт автомашины гүйцэтгэл, функцэд тавигдах шаардлага улам бүр нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан захиалгаар гагнах технологи улам бүр анхаарал татаж байна. Хавтан гагнуур нь цэгэн гагнуур, гялгар гагнуур гэх мэтийг ашиглаж болно.лазер гагнуур, устөрөгчийн нуман гагнуур гэх мэт. Одоогийн байдлаар,лазер гагнуурголчлон гадаадын судалгаа, захиалгаар гагнасан хөнжил үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг.
Туршилт болон тооцооллын үр дүнг харьцуулснаар үр дүн нь сайн тохирч байгаа нь дулааны эх үүсвэрийн загварын зөв эсэхийг баталгаажуулж байна. Өөр өөр процессын параметрүүдийн дагуу гагнуурын давхаргын өргөнийг тооцоолж, аажмаар оновчтой болгосон. Эцэст нь 2:1 цацрагийн энергийн харьцааг авч, давхар цацрагийг зэрэгцээ байрлуулж, том энергийн цацрагийг гагнуурын давхаргын төвд, жижиг энергийн цацрагийг зузаан хавтан дээр байрлуулсан. Энэ нь гагнуурын өргөнийг үр дүнтэйгээр бууруулж чадна. Хоёр цацраг бие биенээсээ 45 градусын зайд байх үед. Зохион байгуулах үед цацраг нь зузаан хавтан болон нимгэн хавтан дээр тус тус үйлчилдэг. Үр дүнтэй халаалтын цацрагийн диаметр буурснаас болж гагнуурын өргөн мөн буурдаг.
2) Хөнгөн цагаан ган, өөр өөр металлууд
Одоогийн судалгаагаар дараах дүгнэлтийг гаргаж байна: (1) Цацрагийн энергийн харьцаа нэмэгдэхийн хэрээр гагнуур/хөнгөн цагаан хайлшийн интерфейсийн ижил байрлалын хэсэгт байрлах металл хоорондын нэгдлийн зузаан аажмаар буурч, тархалт нь илүү тогтмол болдог. RS=2 үед интерфейсийн IMC давхаргын зузаан 5-10 микроны хооронд байна. Чөлөөт "зүү шиг" IMC-ийн хамгийн их урт нь 23 микроны хооронд байна. RS=0.67 үед интерфейсийн IMC давхаргын зузаан 5 микроноос доош, чөлөөт "зүү шиг" IMC-ийн хамгийн их урт нь 5.6 микрон байна. Метал хоорондын нэгдлийн зузаан мэдэгдэхүйц буурсан.
(2)Зэрэгцээ хос цацрагтай лазерыг гагнахад ашиглах үед гагнуур/хөнгөн цагаан хайлшийн интерфейс дээрх IMC нь илүү жигд бус байдаг. Ган/хөнгөн цагаан хайлшийн холболтын интерфейсийн ойролцоо гагнуур/хөнгөн цагаан хайлшийн интерфейс дээрх IMC давхаргын зузаан нь илүү зузаан бөгөөд хамгийн ихдээ 23.7 микрон зузаантай байдаг. . Цацрагийн энергийн харьцаа нэмэгдэхийн хэрээр RS=1.50 үед гагнуур/хөнгөн цагаан хайлшийн интерфейс дээрх IMC давхаргын зузаан нь цуваа хос цацрагийн ижил хэсэгт байрлах металл хоорондын нэгдлийн зузаанаас их хэвээр байна.
3. Хөнгөн цагаан-литийн хайлш Т хэлбэрийн холболт
2A97 хөнгөн цагаан хайлшийн лазер гагнасан холболтын механик шинж чанарын талаар судлаачид микро хатуулаг, суналтын шинж чанар, ядрах шинж чанарыг судалсан. Туршилтын үр дүнгээс харахад: 2A97-T3/T4 хөнгөн цагаан хайлшийн лазер гагнасан холболтын гагнуурын бүс маш их зөөлөрсөн байна. Коэффициент нь 0.6 орчим бөгөөд энэ нь голчлон уусах, бэхжүүлэх үе шатны тунадасжилтын хүндрэлтэй холбоотой юм; IPGYLR-6000 шилэн лазераар гагнасан 2A97-T4 хөнгөн цагаан хайлшийн холболтын бат бэхийн коэффициент 0.8 хүрч болох боловч уян хатан чанар нь бага байдаг бол IPGYLS-4000 шилэнлазер гагнуурЛазераар гагнасан 2A97-T3 хөнгөн цагаан хайлшаар гагнасан холболтын бат бэхийн коэффициент нь ойролцоогоор 0.6 байна; нүх сүвний согог нь 2A97-T3 хөнгөн цагаан хайлшаар гагнасан холболтын ядаргааны ан цавын эх үүсвэр юм.
Синхрон горимд, янз бүрийн талстын морфологийн дагуу FZ нь голчлон багана талст ба тэгш тэнхлэгтэй талстуудаас бүрдэнэ. Багана талстууд нь эпитаксиаль EQZ өсөлтийн чиглэлтэй бөгөөд тэдгээрийн өсөлтийн чиглэл нь хайлах шугамтай перпендикуляр байдаг. Учир нь EQZ ширхэгийн гадаргуу нь бэлэн цөмийн бөөм бөгөөд энэ чиглэлд дулааны тархалт хамгийн хурдан байдаг. Тиймээс босоо хайлах шугамын анхдагч талст тэнхлэг нь давуу эрхтэйгээр ургадаг бөгөөд талууд нь хязгаарлагдмал байдаг. Багана талстууд гагнуурын төв рүү чиглэн ургах тусам бүтцийн морфологи өөрчлөгдөж, багана дендрит үүсдэг. Гагнуурын төвд хайлсан цөөрмийн температур өндөр, дулааны тархалтын хурд бүх чиглэлд ижил бөгөөд ширхэгүүд нь бүх чиглэлд тэгш тэнхлэгтэй ургаж, тэгш тэнхлэгтэй дендрит үүсгэдэг. Тэгш тэнхлэгтэй дендритүүдийн анхдагч талст тэнхлэг нь дээжийн хавтгайтай яг таарч байвал металлографийн үе шатанд цэцэг шиг тодорхой ширхэгүүд ажиглагдаж болно. Үүнээс гадна, гагнуурын бүс дэх орон нутгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэт хөргөлтийн нөлөөгөөр тэгш тэнхлэгтэй нарийн ширхэгтэй туузууд нь ихэвчлэн синхрон горимын Т хэлбэрийн холболтын гагнуурын давхаргын хэсэгт гарч ирдэг бөгөөд тэгш тэнхлэгтэй нарийн ширхэгтэй тууз дахь ширхэгийн морфологи нь EQZ-ийн ширхэгийн морфологиос өөр байдаг. Ижил төрхтэй. TSTB-LW олон төрлийн горимын халаалтын процесс нь синхрон горимын TSTB-LW-ээс ялгаатай тул макроморфологи ба микро бүтцийн морфологид илэрхий ялгаа байдаг. TSTB-LW олон төрлийн горимын Т хэлбэрийн холболт нь хоёр дулааны циклийг туулсан бөгөөд давхар хайлсан цөөрмийн шинж чанарыг харуулдаг. Гагнуурын дотор хоёрдогч хайлалтын шугам илэрхий байдаг бөгөөд дулааны дамжуулалтын гагнуураар үүссэн хайлсан цөөрөм нь бага байдаг. TSTB-LW олон төрлийн горимын процесст гүн нэвтрэлтийн гагнуур нь дулааны дамжуулалтын гагнуурын халаалтын процесст нөлөөлдөг. Хоёрдогч хайлуулах шугамын ойролцоох багана хэлбэрийн дендрит ба тэнцүү тэнхлэгтэй дендритүүд нь дэд үрийн хил хязгаар багатай бөгөөд багана хэлбэрийн буюу эсийн талст болж хувирдаг нь дулаан дамжуулалтын гагнуурын халаалтын процесс нь гүн нэвтрэлтийн гагнуурт дулааны боловсруулалтын нөлөө үзүүлдэг болохыг харуулж байна. Дулаан дамжуулалтын гагнуурын төвд байрлах дендритийн үрийн хэмжээ нь 2-5 микрон бөгөөд энэ нь гүн нэвтрэлтийн гагнуурын төвд байрлах дендритийн үрийн хэмжээнээс (5-10 микрон) хамаагүй бага юм. Энэ нь голчлон хоёр талын гагнуурын хамгийн их халаалттай холбоотой юм. Температур нь дараагийн хөргөлтийн хурдтай холбоотой.
3) Давхар цацрагт лазер нунтаг бүрээстэй гагнуурын зарчим
4)Гагнуурын холболтын өндөр бат бэх
Давхар цацрагт лазер нунтаг тунадасжуулах гагнуурын туршилтад хоёр лазер туяа нь гүүрний утасны хоёр талд зэрэгцэн тархсан тул лазер болон суурь хэсгийн хүрээ нь дан цацрагт лазер нунтаг тунадасжуулах гагнуураас илүү том бөгөөд үүссэн гагнуурын холболтууд нь гүүрний утсаар босоо байрлалтай байна. Утасны чиглэл харьцангуй сунасан байна. Зураг 3.6-д дан цацрагт болон давхар цацрагт лазер нунтаг тунадасжуулах гагнуураар гаргаж авсан гагнуурын холболтуудыг харуулав. Гагнуурын процессын явцад давхар цацрагт эсэхээс үл хамааранлазер гагнуурарга эсвэл нэг цацраглазер гагнуурЭнэ аргаар дулаан дамжуулалтын тусламжтайгаар суурь материал дээр тодорхой хайлсан цөөрөм үүсдэг. Ингэснээр хайлсан цөөрөм дэх хайлсан суурь материалын металл нь хайлсан өөрөө урсдаг хайлшийн нунтагтай металлургийн холбоо үүсгэж, улмаар гагнуурын ажлыг гүйцэтгэдэг. Гагнуурын ажилд давхар цацрагтай лазер ашиглах үед лазер туяа болон суурь материалын харилцан үйлчлэл нь хоёр лазер туяаны үйлчлэлийн талбайн харилцан үйлчлэл, өөрөөр хэлбэл лазерын материал дээр үүссэн хоёр хайлсан цөөрмийн харилцан үйлчлэл юм. Ингэснээр үүссэн шинэ хайлалтын талбай нь дан цацрагтай харьцуулахад том байна.лазер гагнуур, тиймээс давхар цацрагаар олж авсан гагнуурын холболтуудлазер гагнуурдан цацрагаас илүү хүчтэйлазер гагнуур.
2. Гагнуурын өндөр чадвар болон давтагдах чадвар
Ганц цацрагтлазер гагнууртуршилтаар лазерын фокусын цэгийн төв нь бичил гүүрний утсанд шууд үйлчилдэг тул гүүрний утас нь маш өндөр шаардлага тавьдаг.лазер гагнуурлазерын энергийн нягтралын жигд бус тархалт, хайлшин нунтаг зузаан жигд бус байх зэрэг процессын параметрүүд. Энэ нь гагнуурын процессын явцад утас тасрахад хүргэж, тэр ч байтугай гүүрний утсыг шууд ууршуулахад хүргэдэг. Давхар цацрагтай лазер гагнуурын аргад хоёр лазерын цацрагийн төвлөрсөн цэгийн төвүүд нь бичил гүүрний утсанд шууд нөлөөлдөггүй тул гүүрний утасны лазер гагнуурын процессын параметрүүдэд тавигдах хатуу шаардлагыг бууруулж, гагнах чадвар болон давтагдах чадвар эрс сайжирдаг.
Нийтэлсэн цаг: 2023 оны 10-р сарын 17
