லேசர் பற்றவைப்பு – அலுமினியக் கலவைகளின் சரிசெய்யக்கூடிய வளைய முறை (ARM) லேசர் பற்றவைப்பில் அலைவு அளவுருக்களின் தாக்கம்

லேசர் பற்றவைப்பு – அலுமினியக் கலவைகளின் சரிசெய்யக்கூடிய வளைய முறை (ARM) லேசர் பற்றவைப்பில் அலைவு அளவுருக்களின் தாக்கம்

1. சுருக்கம்

இந்த ஆய்வு, சரிசெய்யக்கூடிய வளைய முறை (ARM) மாதிரிகளின் மேற்பரப்புத் தரம், பேரமைப்பு மற்றும் நுண்ணமைப்புகள், மற்றும் நுண்துளைத்தன்மை ஆகியவற்றின் மீது அலைவு வீச்சு மற்றும் அதிர்வெண்ணின் விளைவுகளை ஆராய்கிறது.லேசர் அலைவு பற்றவைக்கப்பட்டA5083 அலுமினிய உலோகக் கலவைத் தகடுகள். அதிர்வு வீச்சு மற்றும் அதிர்வெண் அதிகரிப்பதால், பற்றவைப்பு மேற்பரப்பின் தரம் மேம்படுகிறது என்பதை முடிவுகள் காட்டுகின்றன. வீச்சு அதிகரிக்கும்போது, ​​பற்றவைப்பின் குறுக்குவெட்டு "கோப்பை" வடிவத்திலிருந்து "பிறை" வடிவமாக மாறுகிறது. கலக்கும் விளைவுக்கும் குளிரூட்டும் வீதக் குறைப்புக்கும் இடையிலான போட்டி காரணமாக, அதிர்வு வீச்சு மற்றும் அதிர்வெண் அதிகரிப்பதால் பற்றவைப்பின் தானிய அளவு குறைவதில்லை என்று நுண் கட்டமைப்புப் பகுப்பாய்வு குறிப்பிடுகிறது. அதிர்வு அளவுருக்கள் அதிகரிப்பதால் பற்றவைப்பு நுண்துளைத்தன்மை குறைகிறது, மேலும் வீச்சு 2 மி.மீ ஆக இருக்கும்போது இறுதி நுண்துளைத்தன்மை 0.22% ஐ அடைகிறது. நுண்துளைப் பரவலில் அதிர்வின் தாக்கத்தை முப்பரிமாண எக்ஸ்-கதிர் வரைவு மேலும் உறுதிப்படுத்துகிறது: பெரிய நுண்துளைகள் உருகிய குளத்தின் பின்னால் ஒன்று சேர முனைகின்றன, அதே சமயம் சிறிய நுண்துளைகள் சிறந்த சமச்சீரைக் காட்டுகின்றன. A5083 அலுமினிய உலோகக் கலவைப் பயன்பாடுகளில் உயர்தர லேசர் பற்றவைப்பை அடைவதற்காக அதிர்வு அளவுருக்களை மேம்படுத்துவதற்கு இந்த ஆராய்ச்சி மதிப்புமிக்க நுண்ணறிவுகளை வழங்குகிறது.

2 தொழில்துறை பின்னணி

அலுமினியக் கலவைகள் குறைந்த எடை, அதிக தன்வலிமை மற்றும் நல்ல அரிப்புத் தடுப்பு போன்ற நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன. மேலும், அவை தானியங்கி, அதிவேக இரயில், விண்வெளி மற்றும் பிற தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. லேசர் பற்றவைப்பானது அதிக செயல்திறன், சிறிய வெப்பத் தாக்க மண்டலம் மற்றும் சிறிய பற்றவைப்பு உருக்குலைவு போன்ற நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. எனவே,லேசர் வெல்டிங் என்பது தடிமனான தகடுகளுக்கு ஏற்ற ஒரு சிக்கனமான வெல்டிங் முறையாகும்.இது பற்றவைப்புப் பாதைகளின் எண்ணிக்கையை வெகுவாகக் குறைக்கும். அலுமினியக் கலவைகளின் லேசர் பற்றவைப்பில் நுண்துளைகள் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க குறைபாடாகும், இது பற்றவைக்கப்பட்ட இணைப்புகளின் இயந்திரப் பண்புகளைப் பெரிதும் பாதிக்கிறது. எனவே, நுண்துளைகள் உருவாவதைக் குறைக்கவும் அகற்றவும் விரிவான ஆய்வுகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன. இதில் பாதுகாப்பு வாயுவை மேம்படுத்துதல், இரட்டைக் கற்றைத் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துதல், பண்பேற்றப்பட்ட லேசர் ஆற்றல் அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துதல் மற்றும் அலைவுறும் கற்றை முறைகளைப் பின்பற்றுதல் ஆகியவை அடங்கும். லேசர் அலைவுறும் பற்றவைப்புத் தொழில்நுட்பம், லேசர் பற்றவைப்பின் நன்மைகளைத் தனது சொந்தப் பண்புகளுடன் இணைக்கும் திறனுக்காகத் தனித்து நிற்கிறது. லேசர் அலைவுறும் பற்றவைப்பைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் நுண்துளைகளைக் குறைப்பது மட்டுமல்லாமல், பற்றவைப்பின் நுண் அமைப்பையும் மேம்படுத்தி, பற்றவைப்பின் தரத்தையும் அதிகரிக்க முடியும். நுண்துளைகளைக் குறைத்தல், ஆற்றல் விநியோகத்தை மேம்படுத்துதல், தானிய அமைப்பைச் செம்மைப்படுத்துதல் மற்றும் உருகிய குளத்தில் உள்ள உருகல் ஓட்டத்தின் பண்புகளைக் கண்டறிதல் உள்ளிட்ட லேசர் அலைவுறும் பற்றவைப்பின் பல்வேறு அம்சங்களில் ஏராளமான ஆய்வுகள் முக்கியமாகக் கவனம் செலுத்தியுள்ளன. லேசர் ஆற்றலின் விநியோகம், லேசர் பற்றவைப்பின் வெப்பநிலை விநியோகம் மற்றும் ஊடுருவல் ஆழத்தில் ஒரு முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது. ஒரு குறிப்பிட்ட அலைவு வீச்சில், ஸ்கேனிங் அதிர்வெண் அதிகரிக்கும்போது, ​​பற்றவைப்புச் செயல்முறையானது ஆழமான ஊடுருவல் பற்றவைப்பிலிருந்து நிலையற்ற பற்றவைப்பிற்கும், இறுதியாக வெப்பக் கடத்தல் பற்றவைப்பிற்கும் மாறுகிறது. ஸ்கேனிங் வீச்சு மற்றும் அதிர்வெண்ணை அதிகரிப்பது நுண்துளைகளைக் குறைக்கும், ஆனால் அதே நேரத்தில் பற்றின் ஊடுருவல் ஆழத்தையும் கணிசமாகக் குறைத்து, அதன் மூலம் பற்றின் இயந்திரப் பண்புகளையும் குறைக்கும் என்பதை முடிவுகள் காட்டுகின்றன. சமீபத்திய ஆண்டுகளில், சரிசெய்யக்கூடிய வளைய முறை (ARM) லேசர் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. இது, கீஹோலை நிலைப்படுத்துவதையும் பற்றவைப்புத் தரத்தை மேம்படுத்துவதையும் நோக்கமாகக் கொண்டு, லேசர் ஆற்றலை அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்ட ஒரு மையப்பகுதி மற்றும் குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்ட ஒரு வளையமாகப் பிரிக்கிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள், வெவ்வேறு மையப்பகுதி/வளைய ஆற்றல் விகிதங்கள் மற்றும் அலைவு அகலங்களின் கீழ் 6xxx உயர்-வலிமை அலுமினியக் கலவைகளைப் பற்றவைக்க ARM லேசர் அலைவுப் பற்றவைப்பைப் பயன்படுத்தியுள்ளனர். மைய-வளைய ஆற்றல் விகிதத்தை விட, அலைவு அகலமே பற்றின் வடிவவியலைப் பாதிக்கும் முக்கிய காரணி என்பதைச் சோதனை முடிவுகள் காட்டுகின்றன. இருப்பினும், அலைவு மற்றும் ARM லேசரின் மேற்பொருத்தத்தின் கீழ் நுண்துளைப் பரவல் மற்றும் அதன் தடுப்பு வழிமுறை ஆகியவை ஆய்வு செய்யப்படவில்லை. இந்த ஆய்வறிக்கையில், பற்றின் நுண்துளைகளைக் குறைக்கவும், அதிக ஊடுருவல் ஆழம் மற்றும் சிறந்த பற்றவைப்புத் தரத்தைப் பெறவும் ஒரு புதிய ARM லேசர் அலைவுப் பற்றவைப்புத் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வெவ்வேறு அலைவு அதிர்வெண்கள் மற்றும் வீச்சுகளின் கீழ் லேசர் ஆற்றல் பரவல், உருகிய குளத்தின் இயக்கவியல் நடத்தை மற்றும் நுண் கட்டமைப்பு ஆகியவற்றின் மீது ஒரு விரிவான ஆய்வு மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

3. பரிசோதனை நோக்கங்கள் மற்றும் செயல்முறைகள்

அலுமினியக் கலவைகளைப் பற்றவைக்க வட்ட வடிவ லேசர் அலைவு பற்றவைப்புத் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்பட்டது. மூலப்பொருள் (BM) 300 மிமீ × 100 மிமீ × 5 மிமீ (நீளம் × அகலம் × தடிமன்) பரிமாணங்களைக் கொண்ட 5083-O அலுமினியக் கலவையாகும், மேலும் அதன் வேதியியல் கலவை அட்டவணையில் காட்டப்பட்டுள்ளது. பற்றவைப்பதற்கு முன், மாதிரிகளின் மேற்பரப்பு ஆக்சைடு படலத்தை அகற்ற அவை மெருகூட்டப்பட்டன, பின்னர் மேற்பரப்பு எண்ணெயை அகற்ற 15 நிமிடங்களுக்கு மீயொலித் தொட்டியில் அசிட்டோன் கொண்டு சுத்தம் செய்யப்பட்டன.லேசர் வெல்டிங் அமைப்புஇது முக்கியமாக ஒரு குக்கா ரோபோ, ஒரு ட்ரூடிஸ்க் 8001 வட்டு லேசர் மற்றும் ஒரு 3D PFO கால்வனோமீட்டர் ஸ்கேனர் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. ட்ரூடிஸ்க் 8001 வட்டு லேசர், சரிசெய்யக்கூடிய வளைய முறை லேசர் மூலமாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது. இதன் உள்ளகம்/வளைய இழை விகிதம் 100/400 μm மற்றும் அதிகபட்ச வெளியீட்டுத் திறன் 8 kW (அலைநீளம் 1030 nm, கற்றைத் தர அளவுரு 4.0 mm·rad) ஆகும். படம் (b)-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, லேசர் கற்றையானது ஒரு உள்ளகம் மற்றும் ஒரு வளையப் பகுதியைக் கொண்டுள்ளது. இதில், மைய உள்ளகத்தில் உள்ள லேசர் ஒரு திறப்புத்துளையை (லேசர் ஆற்றலில் 60%) உருவாக்குகிறது, மற்றும் வளையப் பகுதியில் உள்ள லேசர் ஒரு நல்ல வெப்பநிலை பரவலை (லேசர் ஆற்றலில் 40%) உறுதி செய்கிறது. கோலிமேட்டர் மற்றும் குவிய லென்ஸின் குவிய நீளங்கள் முறையே 138 மிமீ மற்றும் 450 மிமீ ஆகும். பற்றவைப்புச் செயல்முறையின் போது, ​​அதனை நிகழ்நேரத்தில் கண்காணிப்பதற்காக, 5000 fps படப்பிடிப்பு வேகம் மற்றும் 1 μs வெளிப்பாட்டு நேரத்துடன், ஒரு Phantom V1840 அதிவேக கேமராவும் ஒரு Cavilux உயர் அதிர்வெண் ஒளி மூலமும் பயன்படுத்தப்பட்டன. இந்த ஆய்வில், வட்டக் கற்றை அலைவுப் பாதை, லேசர் இயக்கப் பாதை மற்றும் உடனடி வேகம் ஆகியவை படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி வரையறுக்கப்பட்டுள்ளன.

4. முடிவுகள் மற்றும் கலந்துரையாடல்

4.1 பற்றவைப்பு உருவவியல் பண்புகள்: வெவ்வேறு லேசர் அலைவு முறைகளின் கீழ் பற்றவைப்பு மேற்பரப்பின் உருவவியல்கள் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன. வழக்கமான நேர்கோட்டுப் பற்றவைப்பின் பற்றவைப்பு மேற்பரப்பு சொரசொரப்பாக (சொரசொரப்பு 78.01 μm) இருப்பதையும், பற்றவைப்பு சிற்றலைகளின் தொடர்ச்சி குறைவாக இருப்பதையும், மற்றும் பற்றவைப்புப் பரவல் போதுமானதாக இல்லை என்பதையும் முடிவுகள் காட்டுகின்றன. போதுமான பற்றவைப்பு உருவாக்கம் இல்லாமை, கடுமையான சிதறல் மற்றும் அண்டர்கட் ஆகியவையும் காணப்பட்டன. அலைவு வீச்சு மற்றும் அதிர்வெண் அதிகரிக்கும்போது, ​​பற்றவைப்பு மேற்பரப்பு அடர்த்தியான மற்றும் சீரான மீன் செதில்களைக் காட்டுகிறது. 0.5 மிமீ, 1 மிமீ மற்றும் 2 மிமீ அலைவு வீச்சுகளைக் கொண்ட பற்றவைப்புகளின் மேற்பரப்பு சொரசொரப்பு முறையே 80.71 μm, 49.63 μm மற்றும் 31.12 μm ஆகும். சிதறலால் ஏற்படும் ஒழுங்கற்ற தன்மைகளோ அல்லது துருத்தல்களோ இல்லை. அதிக அலைவு அதிர்வெண், உருகிய குளத்தின் ஓட்டத்தை மிகவும் சீராக்குகிறது, லேசர் கற்றையின் கலக்கும் விளைவை வலுப்படுத்துகிறது, மற்றும் மிகவும் உகந்த பற்றவைப்பு மேற்பரப்பை உருவாக்குகிறது என்பதை முடிவுகள் சுட்டிக்காட்டுகின்றன. அடிப்படையில், லேசர் பற்றின் வடிவமானது லேசர் கற்றையின் இயக்கத்துடன் நேரடித் தொடர்பு கொண்டுள்ளது. பற்றவைப்பின் போது, ​​அலைவு வீச்சு மற்றும் அதிர்வெண்ணில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் பற்றவைப்பு வேகத்தை மாற்றி, அதன் மூலம் லேசரின் நேரியல் ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் மொத்த வெப்ப உள்ளீட்டைப் பாதிக்கின்றன. பற்றின் குறுக்குவெட்டு உருவமைப்பு "கோப்பை" வடிவத்தில் உள்ளது, இது இரண்டு பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது: கீழ்ப்பகுதி "தண்டு" என்றும், மேற்பகுதி "கிண்ணம்" என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. ஊடுருவல் ஆழம் மற்றும் "தண்டு" ஆகியவை முறையே H1 மற்றும் H2 எனவும், பற்றின் ("கிண்ணம்") மற்றும் "தண்டு" ஆகியவற்றின் அகலங்கள் முறையே W1 மற்றும் W2 எனவும் வரையறுக்கப்படுகின்றன. பற்றின் அகலங்களான W1 மற்றும் W2 இரண்டும் அலைவு வீச்சின் அதிகரிப்புடன் ஒத்திசைவாக அதிகரிக்கின்றன, மேலும் பற்றின் உருவமைப்பு படிப்படியாக "கோப்பை" வடிவத்திலிருந்து "பிறை" வடிவமாக மாறுகிறது. அதிகபட்ச லேசர் ஆற்றல் அடர்த்தி, பாதை மேற்பொருந்தும் இடத்தில் தோன்றுகிறது. படங்கள் (b, d) மற்றும் (c, e)-ஐ ஒப்பிட்டுப் பார்க்கும்போது, ​​ஸ்கேனிங் அதிர்வெண்ணின் அதிகரிப்பு, ஸ்கேனிங் பாதையில் உள்ள பாதை மேற்பொருந்தும் பரப்பளவை அதிகரித்து, லேசர் ஆற்றல் பரவலை மேலும் சீராக்கும் என்பது தெளிவாகிறது. இருப்பினும், அதிகபட்ச ஆற்றல் அடர்த்தியின் குறைவு, பற்றவைப்பு ஆழத்தில் ஒரு குறைவுக்கு வழிவகுக்கும்.

4.2 உருகிய குளத்தின் நடத்தை: உருகிய குளத்தின் நடத்தையில் ஸ்கேனிங் பாதையின் தாக்கத்தைத் தெளிவுபடுத்துவதற்காக, உருகிய குளம் மற்றும் கீஹோலின் பரிணாம செயல்முறையைக் கண்காணிக்க ஒரு அதிவேக கேமரா அமைப்பு பயன்படுத்தப்பட்டது. படம் (a) ஒரு நேர்கோட்டுப் பாதையின் கீழ் உருகிய குளத்தின் பரிணாம செயல்முறையைக் காட்டுகிறது. படங்கள் (bf) வெவ்வேறு அலைவு அளவுருக்களின் கீழ் உருகிய குளத்தின் பரிணாம வரைபடங்கள் ஆகும். அலைவு அதிர்வெண் மற்றும் வீச்சு அதிகரிப்பதால், உருகிய குளத்தின் அகலம் விரிவடைவதன் காரணமாக அதன் பின்பகுதி மேலும் வட்டமாகிறது. உருகிய குளத்தின் நீளம் அதிகரிக்கும்போது, ​​பின்னோக்கிய பரவலின் போது கீஹோல் வெடிப்பினால் ஏற்படும் மேற்பரப்பு ஏற்ற இறக்கம் குறைகிறது. எனவே, உருகிய திரவ உலோகம் உருகிய குளத்தின் பின்பகுதியில் சீராகவும் ஒழுங்காகவும் திடமாகி, சீரான மற்றும் அடர்த்தியான வெல்ட் மீன் செதில்களை உருவாக்குகிறது. உருகிய குளத்தின் அதிவேக புகைப்படப் படங்களிலிருந்து பெறப்பட்ட, லேசர் வெல்டிங்கின் போது கீஹோல் திறப்புப் பகுதியின் மாற்றத்தை இந்தப் படம் காட்டுகிறது. படம் (a)-வில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, நேர்கோட்டுப் பற்றவைப்பின் போது, ​​சாவித் துளையின் திறப்பு அளவு தெளிவான ஏற்ற இறக்கங்களைக் காட்டுகிறது. சாவித் துளை மூடுதலின் (0 மிமீ²) பல நிகழ்வுகள் காணப்பட்டன, சராசரி சாவித் துளை திறப்புப் பரப்பளவு 0.47 மிமீ² ஆகும். அலைவு வீச்சின் அதிகரிப்பும் ஏற்ற இறக்கங்களைக் குறைத்து நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்தும். ஏனெனில், அலைவுப் பற்றவைப்பில், ஆற்றலின் பெரும்பகுதி இரு பக்கங்களுக்கும் விநியோகிக்கப்படுகிறது. எனவே, சாவித் துளையின் வெளிவழி விரிவடைகிறது, மற்றும் அலைவு வீச்சு அதிகரிக்கிறது, அதன் மூலம் திறப்புப் பரப்பளவும் அதிகரிக்கிறது. வீச்சின் அதிகரிப்பு, லேசர் கற்றையின் கலக்கும் வரம்பை விரிவுபடுத்துகிறது, இது சாவித் துளையின் சீரான இயக்கத்தின் ஆரம் விரிவடைய வழிவகுக்கிறது. உருகிய உலோகத்தின் பாகுத்தன்மை மற்றும் சாவித் துளைச் சுவருக்கு அருகில் செயல்படும் நீரியக்கவியல் அழுத்தம் காரணமாக, சாவித் துளைத் திறப்புக்கு அருகிலுள்ள பற்றவைப்பு உருகிய குளத்தில் சுழல் மின்னோட்ட இயக்கம் ஏற்படுகிறது. சாவித் துளைத் திறப்புப் பரப்பளவின் விரிவாக்கம் அதன் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது, குமிழ்கள் உருவாவதைத் தவிர்க்கிறது, இதனால் நுண்துளைத்தன்மையை கணிசமாகத் தடுக்கிறது.

4.3 நுண் கட்டமைப்பு: இந்தப் படம், வெவ்வேறு அலைவு அதிர்வெண்கள் மற்றும் வீச்சுகளின் கீழ் பற்றவைப்பு குறுக்குவெட்டின் EBSD உருவமைப்பைக் காட்டுகிறது. லேசர் பற்றவைப்பின் இணைப்புக் கோட்டிற்கு அருகில், தூண் வடிவ டென்ட்ரைட் துகள்கள் பற்றவைப்பு மையத்தை நோக்கி வளர்கின்றன. படம் (அ)-வில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, "கிண்ணம்" மற்றும் "தண்டு" பகுதிகளுக்கு இடையில், தூண் வடிவ துகள்களின் பரவலில் தெளிவான வேறுபாடுகளைக் காண முடிகிறது. "கிண்ணம்" சுவரில் தூண் வடிவ துகள்கள் U-வடிவில் பரவியுள்ளன, அதேசமயம் "தண்டு" பகுதியில், தூண் வடிவ துகள்கள் இணைப்புக் கோட்டில் U-வடிவில் பரவியுள்ளன. பற்றவைப்பு திடமாகும் போது, ​​இணைப்பு மண்டலத்தில் உள்ள பகுதியளவு திடமான துகள்கள், திடமாகும் முகப்பிற்கான கருவாக்கத் தளங்களாகச் செயல்படுகின்றன. மேலும் அவை உருகிய குளத்தின் எல்லைக்குச் செங்குத்தாக, அதிகபட்ச வெப்பநிலை சாய்வின் திசையில் முன்னுரிமையுடன் வளர்கின்றன. லேசரின் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, பற்றவைப்புக் குளத்தின் உள்ளே அதிக வெப்பத்தை ஏற்படுத்துவதால் இந்த நிகழ்வு ஏற்படுகிறது. அதிக வெப்பச் சாய்வு G மற்றும் மிதமான வளர்ச்சி விகிதம் R ஆகியவை, நுண் கட்டமைப்பு உருமாற்றத்திற்கான வரம்பை விட G/R-ஐ அதிகமாக்குகின்றன. இதன் விளைவாக, தூண் வடிவ துகள்கள் உருவாகின்றன. பற்றவைப்பு மையத்தில் வெப்பநிலை சாய்வு G குறைவதால், G/R விகிதம் படிப்படியாக நுண் கட்டமைப்பு உருமாற்ற வரம்பிற்குக் கீழே குறைந்து, சமஅச்சுத் துகள்களாக மாறுகிறது. சமஅச்சுத் துகள்கள் "கிண்ணம்" மற்றும் "தண்டு" ஆகிய இரண்டின் மையப் பகுதிகளிலும் அமைந்துள்ளன. பற்றவைப்பின் "தண்டு" பகுதி குறுகியதாகவும், மூலப் பொருளுக்கு நெருக்கமாகவும் இருப்பதால், குளிர்விக்கும் போது "கிண்ணம்" பகுதிக்கு முன்பே அது முழுமையாகத் திடமாகிறது. திடமான "தண்டு" பகுதி, "கிண்ணத்தின்" அடிப்பகுதியில் ஒரு கருவாக்கத் தளமாகச் செயல்பட்டு, தூண் வடிவத் துகள்களின் மேல்நோக்கிய வளர்ச்சியை ஊக்குவிக்கிறது. நேர்கோட்டு மற்றும் அலைவு பற்றவைப்பு செயல்முறைகள் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன. லேசர் அலைவு பற்றவைப்பில், லேசர் கற்றையின் நிலையைத் தொடர்ந்து மாற்றுவது, இடைநிலை உருகிய குளத்தின் நீளத்தை அதிகரித்து, ஏற்கனவே திடமான உலோகத்தை மீண்டும் உருக்கி, துகள் வளர்ச்சி விகிதம் r-ஐக் குறைக்கும் என்பது காட்டப்பட்டுள்ளது. இது கீழ் சமஅச்சுத் துகள் மண்டலத்தில் G/R குறைவதற்கு வழிவகுக்கும்.

4.4 நுண்துளைப் பரவல்: படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, பற்றின் முழுமையான ஆய்வை மேற்கொள்வதற்காக முப்பரிமாண எக்ஸ்-கதிர் டோமோகிராஃபி பயன்படுத்தப்பட்டது. இதன் மூலம் பற்றில் உள்ள நுண்துளைகளின் முப்பரிமாணப் பரவல் பெறப்பட்டது. நுண்துளைகளின் மொத்தக் கன அளவை, பற்றின் மொத்தக் கன அளவால் வகுக்கக் கிடைப்பதே நுண்துளைத்தன்மை எனக் கணக்கிடப்படுகிறது. நேர்கோட்டு லேசர் அலைவுப் பற்றுகள் மற்றும் வட்ட வடிவ லேசர் அலைவுப் பற்றுகளின் நுண்துளை உருவமைப்பையும் பரவலையும் ஒப்பிட்டுப் பார்க்கையில், நேர்கோட்டு லேசர் அலைவுப் பற்றுகளில் அதிகப் பெரிய கன அளவு கொண்ட நுண்துளைகள் இருப்பதும், அவற்றின் நுண்துளைத்தன்மை 2.49% ஆக இருப்பதும் கண்டறியப்பட்டது. இது வட்ட வடிவப் பற்றுகளை விடக் குறிப்பிடத்தக்க அளவு அதிகமாகும்.லேசர் அலைவு பற்றவைப்புகள்படங்கள் (b, c) மற்றும் (d, e)-ஐ ஒப்பிட்டுப் பார்க்கும்போது, ​​அலைவு அதிர்வெண்ணை அதிகரிப்பது துளைகள் உருவாவதைத் தடுக்க உதவுகிறது என்பது தெரிகிறது. அலைவு வீச்சின் அதிகரிப்பும் துளை உருவாவதைத் தடுப்பதில் ஒரு முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது என்பது தெரிகிறது. அலைவு வீச்சு மேலும் 2 மி.மீ ஆக அதிகரிக்கப்படும்போது (படம் (f)), துளைத்தன்மை மேலும் 0.22% ஆகக் குறைந்து, சிறிய கன அளவு மற்றும் சிறிய துளைகள் மட்டுமே எஞ்சுகின்றன. இந்தப் படம், பற்றவைப்பு மையக்கோட்டிலிருந்து வெவ்வேறு தூரங்களில் உள்ள துளைப் பரப்பின் பரவலைக் காட்டுகிறது, இது துளைப் பரப்பின் அளவின் அடிப்படையில் துளைத்தன்மையைக் குறிக்கிறது. நேர்கோட்டுப் பற்றவைப்பில், துளைப் பரப்பானது பற்றவைப்பு மையக்கோட்டில் சமச்சீராகப் பரவியுள்ளது, மேலும் பற்றவைப்பு மையக்கோட்டிலிருந்து தூரம் அதிகரிக்கும்போது படிப்படியாகக் குறைகிறது. பற்றவைப்பு மையக்கோட்டில் உள்ள உருகிய குளத்தின் பின் பகுதியில் சாவித் துளைகளால் தூண்டப்பட்ட துளைகள் முக்கியமாகக் குவிந்துள்ளன என்பதை முடிவுகள் காட்டுகின்றன. லேசர் அலைவுப் பற்றவைப்பில், துளைப் பரவலின் சமச்சீர் தன்மை பலவீனமாகிறது. படம் பற்றவைப்புப் பரப்பிலிருந்து வெவ்வேறு தூரங்களில் உள்ள துளைப் பகுதியைக் காட்டுகிறது, இதில் சிவப்பு கோடு "கிண்ணம்" மற்றும் "தண்டு" பகுதிகளுக்கு இடையிலான எல்லையைக் குறிக்கிறது. பெரிய துளைகள் அதிகமாக உள்ள நிலையில் (படம் (ac)), எல்லைக்கு மேலே உள்ள துளைப் பகுதி 85%-க்கும் அதிகமாக உள்ளது. இதற்குக் காரணம், நீளவாட்டு எல்லையில் உள்ள வடிவ மாற்றம், பற்றவைப்புக் குளத்தில் குமிழ்களைச் சிக்க வைப்பதற்கான வாய்ப்பை அதிகரிக்கிறது, மேலும் சிக்கிய குமிழ்கள் மிதப்பு விசையின் தாக்கத்தால் மேல்நோக்கி இடம்பெயர்கின்றன. சிறிய துளைகள் அதிகமாக உள்ள நிலையில் (படம் (df)), துளைகள் எல்லைக் கோட்டிற்குக் கீழே 0.5 மி.மீ. தொலைவிற்குள் உள்ள பகுதியில் குவிந்துள்ளன. குறுகிய குளிரூட்டும் நேரம் மற்றும் சிறிய மேல்நோக்கிய இடப்பெயர்வு ஆகியவை இந்த நிகழ்விற்கான காரணங்களாக இருக்கலாம்.

5 முடிவுகள்

(1) வெவ்வேறு லேசர் அலைவு முறைகள் பற்றவைப்பு மேற்பரப்பில் தெளிவான விளைவுகளை ஏற்படுத்துகின்றன. அதிக வீச்சு மற்றும் அதிர்வெண் மேற்பரப்பு தரத்தை மேம்படுத்தும், அதே நேரத்தில் அதிகப்படியான பெரிய அலைவு அளவுருக்கள் கரடுமுரடான தன்மையை அதிகரித்து குழிவான குறைபாடுகளை ஏற்படுத்தக்கூடும்.

(2) வெல்டின் வடிவம் முக்கியமாக லேசர் அலைவு அளவுருக்களால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, இது வெல்டிங் வேகம், ஆற்றல் விநியோகம் மற்றும் மொத்த வெப்ப உள்ளீடு ஆகியவற்றைப் பாதிக்கிறது. அலைவு வீச்சு அதிகரிப்பதால், வெல்டின் உருவவியல் "கோப்பை" வடிவத்திலிருந்து "பிறை" வடிவத்திற்கு மாறுகிறது, மேலும் தோற்ற விகிதம் குறைகிறது.

(3) அலைவு வீச்சு மற்றும் அதிர்வெண் அதிகரிப்பதால், உருகிய குளம் அகலமாகிறது மற்றும் பின் பகுதி வட்டமாகிறது. அலைவு விளைவு உருகிய குளத்தின் நீளத்தை அதிகரிக்கிறது, இது குமிழி வெளியேற்றம் மற்றும் சீரான திடப்படுத்தலுக்கு நன்மை பயக்கும். நேர்கோட்டு பற்றவைப்பின் போது, ​​கீஹோல் திறப்பு பகுதி ஏற்ற இறக்கமாக இருக்கும்; ஒப்பீட்டளவில், இந்த ஏற்ற இறக்கத்தைக் குறைக்கலாம், பற்றவைப்பு நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்தலாம்.

(4) அலைவு வீச்சு மற்றும் அதிர்வெண்ணை அதிகரிப்பது வெப்ப சாய்வு மற்றும் வளர்ச்சி விகிதம் இரண்டையும் குறைக்கிறது, இது பெரிய தானிய அளவுகள் உருவாவதற்கு நன்மை பயக்கும். இருப்பினும், லேசர் கலக்கும் விளைவு தானிய அளவைச் செம்மைப்படுத்தவும் மற்றும் அமைப்பு வலிமையை மேம்படுத்தவும் உகந்தது. வெவ்வேறு லேசர் அளவுருக்களின் கீழ், பற்றவைப்பு கடினத்தன்மை ஒப்பீட்டளவில் நிலையானதாகவே உள்ளது, இது அடிப்படைப் பொருளை விட சற்று குறைவாக உள்ளது, இது மெக்னீசியத்தின் ஆவியாதல் இழப்பின் காரணமாக இருக்கலாம்.

(5) முப்பரிமாண எக்ஸ்-ரே டோமோகிராபி, அலைவு வெல்டிங்கை விட நேர்கோட்டு வெல்டிங் அதிக நுண்துளைத்தன்மையையும் (2.49%) மற்றும் பெரிய நுண்துளை கன அளவையும் கொண்டிருப்பதைக் காட்டுகிறது. அலைவு அளவுருக்களை அதிகரிப்பது நுண்துளைத்தன்மையை கணிசமாகக் குறைக்கலாம், வீச்சு 2 மிமீ ஆக இருக்கும்போது 0.22% வரை கூட அடையலாம். அலைவுடன் நுண்துளைப் பரப்பளவு விநியோகம் மாறுகிறது: பெரிய நுண்துளைகள் உருகிய குளத்தின் பின்னால் குவிகின்றன, மற்றும் சிறிய நுண்துளைகள் சிறந்த சமச்சீரைக் கொண்டுள்ளன. பெரிய நுண்துளைகள் முக்கியமாக "கிண்ணம்" மற்றும் "தண்டு" பகுதிகளுக்கு இடையிலான எல்லைக்கு மேலே விநியோகிக்கப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் சிறிய நுண்துளைகள் எல்லைக்குக் கீழே குவிந்துள்ளன.