آلیاژهای Al-Mg-Er-Zr که با استحکام و پایداری حرارتی برترشان مشخص میشود، مواد بسیار امیدوارکنندهای را برای صنعت کشتیسازی نشان میدهند. با این حال، هنگام استفاده از تکنیکهای جوشکاری لیزری با راندمان بالا برای اتصال به این ماده، ذرات تقویتکننده Al3(Er,Zr) ذوبنشده تمایل دارند در داخل درز جوش جدا شوند. به طور همزمان، نواحی ناپیوسته از دانه های ریز هم محور و دانه های ستونی تشکیل می شود که منجر به کاهش استحکام مفصل می شود. برای پرداختن به موضوع جداسازی رسوب و دستیابی به یک ریزساختار جوش کاملاً هم محور، این مطالعه از یک تکنیک جوشکاری لیزری استفاده میکند که دارای یک نقطه پرتو حلقوی قابل تنظیم و اسکن عرضی است. عمل هم زدن در حوضچه مذاب ذرات ذرات ذوب نشده Al3(Er,Zr) را از خط همجوشی به سمت مرکز جوش جابجا می کند، در حالی که توزیع دمای یکنواخت تر به طور همزمان رشد دانه های ستونی را مهار می کند. در نهایت، توزیع یکنواخت ذرات Al3 (Er، Zr) که در همکاری با افزایش زیرسرد شدن در حوضچه مذاب عمل می کند، به طور موثر ریزساختار را اصلاح می کند. اتصالات جوش داده شده به دست آمده خواص مکانیکی بسیار خوبی دارند و به استحکام کششی 1 ± 389 مگاپاسکال{11}معادل 93.3 درصد از استحکام فلز پایه دست مییابند.
نتیجه گیری اصلی: این مطالعه از طریق استفاده از فناوری جوشکاری لیزری حلقوی اسکن عرضی-نقطه ای، تنظیم هم افزایی ریزساختار و استحکام مکانیکی Al-6Mg-0.1Er-0.1Zr را با موفقیت به دست آورد. نتایج اصلی به شرح زیر است: (1) در جوشکاری لیزری معمولی، تفکیک ذرات ذرات Al3(Er,Zr) ذوب نشده در ناحیه جریان آرام در دمای پایین که بهعنوان مکانهای هستهزایی ناهمگن عمل میکند، منجر به تشکیل یک منطقه دانهای ریز معادل هم محور در درز جوش میشود. برعکس، عدم وجود چنین ذرات در مرکز جوش منجر به تشکیل یک ساختار دانه ستونی درشت می شود.
(2) از طریق استفاده از فناوری اسکن نقطه لیزری حلقوی، توزیع یکنواخت ذرات Al3 (Er، Zr) در فلز جوش به دست آمد. حرکت شدید سوراخ کلید باعث افزایش جریان حوض مذاب می شود و در نتیجه ذرات جدا شده را به سمت مرکز جوش جابجا می کند. ترکیبی از توزیع یکنواخت ذرات و یک ناحیه زیرخنک شده منبسط شده، در مجموع پالایش فلز جوش را به یک ساختار دانه ای کاملاً هم محور تسهیل می کند. (3) با بهره مندی از اثرات تقویت دانه ریز و تقویت بارندگی، اتصال بهینه خواص مکانیکی عالی را نشان داد و به استحکام کششی 1 ± 389 مگاپاسکال- معادل 93.3 درصد از استحکام فلز پایه دست یافت.
