تم اقتراح تقنية اللحام بالليزر للمفاصل اللفة المغنيسيوم على الألومنيوم والطبقة البينية من المغنيسيوم / الألومنيوم مع إضافة رقائق Ti لحام سبائك المغنيسيوم AZ31 وسبائك الألومنيوم 6061، ويتم التحقيق في تنظيم وخصائص وصلات المغنيسيوم / الألومنيوم تحت التأثير من Ti احباط الليزر. أظهرت النتائج أن إضافة Ti-foil يمكن أن يحقق وصلة Mg/Al فعالة تحت عملية اللحام بالليزر، وتصل قوة القص (قوة الخط) للمفصل Mg/Al إلى 58 N/mm، ويتغير شكل البركة المنصهرة. من الشكل "V" بدون رقائق Ti إلى "شكل كأس النبيذ" مع رقائق Ti. يتغير شكل حوض الذوبان من الشكل "V" بدون رقائق Ti إلى "شكل الكوب" مع رقائق Ti. مع زيادة سمك رقائق Ti، يزداد عمق حوض الذوبان لمفصل Mg/Al، وتذوب رقائق Ti بالقرب من جانب الألومنيوم من الركيزة جزئيًا، ويتم توزيع عناصر Ti في حوض الذوبان لتكوين مركبات Ti3Al ; تمنع إضافة رقائق Ti الاتصال المباشر بين المغنيسيوم والألمنيوم، وتتجنب تفاعل Mg وAl لتكوين مركبات Mg/Al هشة، بحيث يكون لإضافة رقائق Ti درجة معينة من تأثير الحاجز، ولكن رقائق Ti لها موصلية حرارية أقل، وبعيدة عن مصدر حرارة الليزر. ومع ذلك، فإن الموصلية الحرارية لرقائق Ti منخفضة، وهي بعيدة عن مصدر حرارة الليزر، وذوبان رقائق Ti غير مكتمل، ويجب تحسين ترابط رقائق Ti مع المادة الأساسية.
مع التطور السريع لعلوم المواد، أصبحت المعادن الخفيفة (الألومنيوم والمغنيسيوم والتيتانيوم)، والسيراميك خفيف الوزن وعالي القوة، ومركبات السيراميك، ومركبات C/C، وما إلى ذلك أكثر شيوعًا في مجال تكنولوجيا هندسة الطيران، وهناك هناك حاجة ملحة بشكل متزايد إلى لحام سبائك الألومنيوم مع سبائك التيتانيوم أو سبائك المغنيسيوم لتشكيل أجزاء هيكلية مركبة. يعد اللحام بالليزر تقنية ربط سريعة التطور في السنوات الأخيرة، والتي تستخدم شعاعًا عالي الطاقة لإذابة المادة بسرعة وتصلبها في نفس الوقت. بسبب مدخلاتها الحرارية الصغيرة، والتشوه الصغير بعد اللحام، ووقت اللحام قصير، وكفاءة عالية، ومناسب جدًا لتوصيل المواد المختلفة. ومع ذلك، فإن استخدام طريقة اللحام بالليزر لحام المعادن المتباينة من المغنيسيوم / الألومنيوم، بسبب اختلاف نقطة انصهار المغنيسيوم / الألومنيوم صغير، لا يمكن تجنب الاتصال المعدني السائل، وسرعة التفاعل بين الحالة السائلة أسرع بكثير من سرعة التفاعل بين المعدن الصلب، يكون تفاعل Mg/Al عرضة لمركب Mg/Al الهش، ولا تقتصر هذه المركبات على تكوين الواجهة بين المغنيسيوم/الألومنيوم، كما سيتم إدخالها في واجهة البركة المنصهرة القريبة من المنطقة، مما يؤدي إلى وصلات ملحومة لا تتشكل هذه المركبات عند واجهة Mg/Al فحسب، بل تدخل أيضًا إلى منطقة حوض السباحة المنصهر بالقرب من الواجهة، مما يؤدي إلى كسر هش للمفصل الملحوم وتقليل أداء وصلة Mg/Al. يشكل تكوين مركبات Mg/Al الهشة تحديًا للربط الفعال والاقتصادي للمغنيسيوم / الألومنيوم عن طريق اللحام بالصهر.
أجرى الباحثون المحليون والأجانب دراسات استكشافية حول اللحام بالمغنيسيوم/الآليوم، ومن بينها أعمال تمثيلية مثل Zhao Limin et al. وجد أن الطبقة البينية للزنك يمكن أن تمنع عناصر Mg/Al من الانتشار مع بعضها البعض؛ تشانغ وآخرون. التحقيق في تنظيم الوصلات الملحومة في لحام الاحتكاك بالليزر Mg / Al باستخدام رقائق النيكل ؛ قام Chen Ying بدراسة البنية المجهرية وخصائص الوصلات الملحومة بطبقة الاحتكاك Mg/Al ووجد أن تكوين Chen Ying درس البنية المجهرية وخصائص الوصلات الملحومة بطبقة الاحتكاك Mg/Al ووجد أن تكوين مركبات Mg17Al12 أدى إلى تحسين خصائص المفصل ; تشي وآخرون. تم إجراء لحام Mg/Al مع إضافة طبقة داخلية من رقائق الفولاذ الناعمة ووجد أن قوة قص الوصلة تتباين مع سمك الطبقة البينية، وتزداد قوة القص ثم تنخفض مع زيادة سماكة الرقاقة؛ ليو وجاو وآخرون. أجرى لحام مركب بالليزر Mg/Al مع إضافة طبقة داخلية وسطية، ووجد أن Zn وCe وTi كان لها تأثير في تثبيط تكوين مركبات Mg/Al الهشة. إن دور Zn وCe وTi جميعها له تأثير في تثبيط تكوين مركبات Mg/Al الهشة، والتي يكون لـ Ti مع نقاط انصهار وغليان عالية تأثير أفضل في تثبيط تكوين مركبات Mg/Al الهشة، ولكن الآلية غير واضح؛ ما يوتشنغ وآخرون. استكشاف جدوى لحام الألومنيوم/الصلب مع إضافة طبقة وسيطة من النيكل؛ وانغ وآخرون. أجرى اللحام الاندماجي المركب بقوس الليزر للمغنيسيوم / الألومنيوم مع إضافة الطبقة البينية من النيكل، ووجد أن تكوين الطور للمركبات بين المعادن في منطقة الاندماج خودابخشي وآخرون. أجرى اللحام بالليزر المتذبذب للوحة سبائك المغنيسيوم AZ31 وسبائك الألومنيوم 6022 مع رقائق النيكل، ووجد أن تذبذب شعاع الليزر يقلل من تكوين صدع المفاصل ويعزز الخلط داخل البركة المنصهرة، كما أن إضافة رقائق النيكل تمنع تفاعل المغنيسيوم بشكل أفضل. وAl لتشكيل مركب Mg/Al هش؛ لي مينجفينج وآخرون. إجراء اللحام بالموجات فوق الصوتية للوحة سبائك المغنيسيوم AZ31B وسبائك الألومنيوم مع رقائق معدنية. لي مينجفينج وآخرون. أجرى لحام بالموجات فوق الصوتية للوحة سبائك المغنيسيوم AZ31B وسبائك الألومنيوم مع إضافة رقائق معدنية، ووجد أن إضافة رقائق النحاس تمنع تكوين مركبات Mg/Al، وكانت معظم أسطح فواصل Mg/Cu ناعمة؛ تشانغ شوماي وآخرون. أجرى اللحام بالليزر لسبائك المغنيسيوم/سبائك الألومنيوم مع إضافة رقائق النيكل، ووجد أن إضافة رقائق النيكل تحد من انتشار Al من الألومنيوم في حمام المغنيسيوم، وتقلل من تفاعل Al وMg لإنتاج Mg/ هش. مركبات Al وتفاعل Ni وAl في منطقة التجمع المشترك أنتجت AlNi وAlNi. بالإضافة إلى ذلك، يتفاعل النيكل الموجود في منطقة المسبح المشترك مع Al لإنتاج مركبات النيني مثل AlNi وAl3Ni. بنغ وآخرون. أجرى اللحام بالموجات فوق الصوتية لسبائك المغنيسيوم وسبائك الألومنيوم مع إضافة رقائق Ag ووجد أن رقائق Ag تتفاعل مع Mg وAl لمنع توليد مركبات Mg/Al الهشة، وتم استبدال الواجهة Mg/Al بـ Mg/Ag وواجهات Al/Ag. من نتائج الأبحاث الحالية حول لحام المغنيسيوم/آل، فإن العامل الرئيسي الذي يؤثر على أداء وصلات المغنيسيوم/آل هو مركبات المغنيسيوم/آل الهشة. من أجل تحسين خصائص وصلات Mg/Al، يتأثر تكوين مركبات Mg/Al بشكل أساسي عن طريق تحسين معاملات عملية اللحام واستخدام المواد المضافة. في ضوء المشكلة المتمثلة في أن المغنيسيوم / الألومنيوم السائل عرضة للتفاعل لتكوين مركبات Mg / Al هشة وتقليل خصائص الوصلات، تقترح هذه الورقة تقنية اللحام بالليزر لتداخل المغنيسيوم على الألومنيوم وإضافة رقائق Ti بين المغنيسيوم / طبقات الألمنيوم لحام سبائك المغنيسيوم AZ31 وسبائك الألومنيوم 6061، ودراسة تنظيم وخصائص الوصلات الملحومة المغنيسيوم / الألومنيوم تحت تأثير ليزر رقائق التيتانيوم، من المتوقع أن تكون نتائج الدراسة مفيدة للنهوض تطوير مكونات هيكلية مركبة مصنوعة من مواد مختلفة في صناعة الطيران. ومن المتوقع أن تقدم نتائج هذه الدراسة فكرة جديدة لتعزيز تطبيق المكونات الهيكلية المركبة غير المتجانسة في صناعة الطيران.
تم لحام سبائك المغنيسيوم AZ31 وسبائك الألومنيوم 6061 باستخدام تقنية اللحام بالليزر لواجهة المغنيسيوم على الألومنيوم وإضافة رقائق Ti بين طبقات المغنيسيوم / الألومنيوم لدراسة هيكل وخصائص الوصلات الملحومة المغنسيوم / الألومنيوم تحت تأثير رقائق Ti - الليزر، وأهم الاستنتاجات هي كما يلي.
(1) في ظل ظروف المعالجة لقوة الليزر البالغة 1600-1700 واط، وسرعة اللحام 1200 مم/دقيقة، وانحراف رأس الليزر بمقدار 20 درجة، وعدم إزالة التركيز البؤري، واستخدام غاز Ar الواقي للنفخ الجانبي والخلفي- الحماية، يمكن أن تؤدي إضافة رقائق Ti إلى تحقيق اتصال فعال بين المغنيسيوم / الألومنيوم، ويمكن أن تصل وصلات المغنيسيوم / الألومنيوم إلى قوة قص (قوة الخط) تبلغ 58 نيوتن / مم.
(2) مع إضافة رقائق Ti، يتغير شكل حوض الذوبان من شكل "V" بدون رقائق Ti إلى شكل "كأس نبيذ" مع رقائق Ti. مع زيادة سمك رقائق Ti، يزداد عمق حوض الصهر لمفاصل المغنيسيوم / الألومنيوم، وتذوب الرقائق القريبة من جانب الألومنيوم من الركيزة جزئيًا، ويتم توزيع عناصر Ti داخل حوض الذوبان. يتم توزيع عناصر Ti داخل حوض الذوبان وتتشكل مركبات Ti3Al.
(3) تمنع إضافة رقائق Ti الاتصال المباشر بين المغنيسيوم والألمنيوم وتمنع تفاعل Mg وAl لتكوين مركبات Mg/Al هشة. إضافة رقائق Ti لها تأثير الحاجز، ولكن الموصلية الحرارية لرقائق Ti منخفضة نسبيًا، وهي بعيدة عن مصدر حرارة الليزر، وبالتالي فإن ذوبان رقائق Ti غير مكتمل، وترابط رقائق Ti مع المواد الأساسية تحتاج إلى تحسين.
