เทคนิคการเชื่อมด้วยเลเซอร์ของข้อต่อตักแมกนีเซียมบนอลูมิเนียมและชั้นระหว่างแมกนีเซียม/อลูมิเนียมด้วยการเติมฟอยล์ Ti ถูกเสนอเพื่อเชื่อมโลหะผสมแมกนีเซียม AZ31 และโลหะผสมอลูมิเนียม 6061 และองค์กรและคุณสมบัติของข้อต่อแมกนีเซียม/อลูมิเนียมจะได้รับการตรวจสอบภายใต้ผลกระทบ ของ Ti ฟอยล์-เลเซอร์ ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าการเติม Ti-foil สามารถสร้างข้อต่อ Mg/Al ที่มีประสิทธิภาพภายใต้กระบวนการเชื่อมด้วยเลเซอร์ และความต้านทานแรงเฉือน (ความแข็งแรงของเส้น) ของข้อต่อ Mg/Al สูงถึง 58 N/mm และสัณฐานวิทยาของสระน้ำหลอมเหลวจะเปลี่ยนไป จากรูปทรง "V" ที่ไม่มี Ti-foil ไปจนถึง "รูปทรงแก้วไวน์" ที่มี Ti-foil รูปร่างของสระหลอมเปลี่ยนจากรูปร่าง "V" ที่ไม่มีฟอยล์ Ti เป็น "รูปร่างถ้วย" ด้วยฟอยล์ Ti เมื่อความหนาของฟอยล์ Ti เพิ่มขึ้น ความลึกของสระหลอมละลายของข้อต่อ Mg/Al จะเพิ่มขึ้น ฟอยล์ Ti ใกล้ด้านอะลูมิเนียมของซับสเตรตจะละลายบางส่วน และธาตุ Ti จะถูกกระจายในสระหลอมเหลวเพื่อสร้างสารประกอบ Ti3Al ; การเติมฟอยล์ Ti จะยับยั้งการสัมผัสโดยตรงระหว่างแมกนีเซียมและอลูมิเนียม และหลีกเลี่ยงปฏิกิริยาของ Mg และ Al เพื่อสร้างสารประกอบ Mg/Al ที่เปราะ ดังนั้นการเติมฟอยล์ Ti จะมีผลกระทบในระดับหนึ่ง แต่ฟอยล์ Ti มี ค่าการนำความร้อนต่ำกว่า และอยู่ห่างจากแหล่งความร้อนเลเซอร์ อย่างไรก็ตาม ค่าการนำความร้อนของฟอยล์ Ti ต่ำ อยู่ไกลจากแหล่งความร้อนเลเซอร์ การละลายของฟอยล์ Ti ไม่สมบูรณ์ และจำเป็นต้องปรับปรุงการยึดเกาะของฟอยล์ Ti กับวัสดุฐาน
ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของวัสดุศาสตร์ โลหะเบา (อะลูมิเนียม แมกนีเซียม ไททาเนียม) เซรามิกและเซรามิกคอมโพสิตน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง คอมโพสิต C/C ฯลฯ กำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ในสาขาเทคโนโลยีวิศวกรรมการบินและอวกาศ และยังมี เป็นความจำเป็นเร่งด่วนมากขึ้นในการเชื่อมโลหะผสมอลูมิเนียมกับโลหะผสมไททาเนียมหรือโลหะผสมแมกนีเซียมเพื่อสร้างชิ้นส่วนโครงสร้างคอมโพสิต การเชื่อมด้วยเลเซอร์เป็นเทคโนโลยีการเชื่อมที่พัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ซึ่งใช้ลำแสงพลังงานสูงในการหลอมวัสดุอย่างรวดเร็วและแข็งตัวในเวลาเดียวกัน เนื่องจากการป้อนความร้อนเล็กน้อย การเสียรูปหลังการเชื่อมเล็กน้อย และเวลาในการเชื่อมสั้น ประสิทธิภาพสูง เหมาะมากสำหรับการเชื่อมต่อวัสดุที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม การใช้วิธีเชื่อมด้วยเลเซอร์ในการเชื่อมโลหะแมกนีเซียม/อลูมิเนียมที่แตกต่างกัน เนื่องจากความแตกต่างของจุดหลอมเหลวของแมกนีเซียม/อลูมิเนียมมีขนาดเล็ก ทำให้ไม่สามารถหลีกเลี่ยงการสัมผัสโลหะเหลวทั้งสองได้ ความเร็วปฏิกิริยาระหว่างสถานะของเหลวจะเร็วกว่าความเร็วปฏิกิริยามาก ระหว่างโลหะแข็ง ปฏิกิริยา Mg/Al มีแนวโน้มที่จะเปราะสารประกอบ Mg/Al สารประกอบเหล่านี้ไม่เพียงแต่อยู่ในการก่อตัวของส่วนต่อประสานระหว่างแมกนีเซียม/อลูมิเนียมเท่านั้น แต่ยังจะเข้าสู่ส่วนต่อประสานของสระหลอมเหลวใกล้บริเวณนั้นด้วย นำไปสู่รอยเชื่อม สารประกอบเหล่านี้ไม่เพียงแต่ก่อตัวที่ส่วนต่อประสาน Mg/Al เท่านั้น แต่ยังเข้าสู่บริเวณสระหลอมเหลวใกล้กับส่วนต่อประสาน ซึ่งนำไปสู่การแตกหักของรอยต่อที่เปราะและลดประสิทธิภาพของข้อต่อ Mg/Al การก่อตัวของสารประกอบ Mg/Al ที่เปราะถือเป็นความท้าทายสำหรับการเชื่อมแมกนีเซียม/อะลูมิเนียมที่มีประสิทธิภาพและประหยัดโดยการเชื่อมแบบฟิวชัน
นักวิจัยในประเทศและต่างประเทศได้ทำการศึกษาเชิงสำรวจเกี่ยวกับการเชื่อม Mg/Al ซึ่งมีผลงานตัวแทน เช่น Zhao Limin และคณะ พบว่าชั้นสังกะสีสามารถป้องกันธาตุ Mg/Al ไม่ให้ฟุ้งกระจายกัน ช้างและคณะ ตรวจสอบการเรียงตัวของรอยเชื่อมในการเชื่อมด้วยแรงเสียดทานด้วยเลเซอร์ Mg/Al ด้วยฟอยล์ Ni Chen Ying ตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของข้อต่อรอยเชื่อมตักกวน Mg/Al และพบว่าการก่อตัวของ Chen Ying ศึกษาโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของข้อต่อรอยเชื่อมตักกวน Mg/Al และพบว่าการก่อตัวของสารประกอบ Mg17Al12 ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของข้อต่อ ; ฉี และคณะ ทำการเชื่อมแบบตัก Mg/Al โดยเติมชั้นระหว่างชั้นฟอยล์เหล็กอ่อน และพบว่าค่าแรงเฉือนของรอยต่อแปรผันตามความหนาของชั้นชั้นใน และค่าความต้านทานแรงเฉือนเพิ่มขึ้นแล้วลดลงตามความหนาของฟอยล์ที่เพิ่มขึ้น หลิวและเกา และคณะ ทำการเชื่อมคอมโพสิตด้วยเลเซอร์ Mg/Al ด้วยการเติมชั้นกลาง และพบว่า Zn, Ce และ Ti มีฤทธิ์ยับยั้งการก่อตัวของสารประกอบ Mg/Al ที่เปราะ บทบาทของ Zn, Ce, Ti ล้วนมีฤทธิ์ในการยับยั้งการเกิดสารประกอบ Mg/Al ที่เปราะ ซึ่ง Ti ที่มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงมีผลยับยั้งการเกิดสารประกอบ Mg/Al ที่เปราะได้ดีกว่า แต่กลไก ไม่ชัดเจน; หม่า ยู่เฉิง และคณะ สำรวจความเป็นไปได้ของการเชื่อมตักอลูมิเนียม/เหล็กด้วยการเติมชั้นกลาง Ni วังและคณะ ดำเนินการเชื่อมฟิวชันคอมโพสิตด้วยเลเซอร์อาร์กของแมกนีเซียม/อลูมิเนียมด้วยการเติมชั้นระหว่าง Ni และพบว่าองค์ประกอบเฟสของสารประกอบระหว่างโลหะในโซนฟิวชัน Khodabakhshi และคณะ ทำการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบสั่นของแผ่นโลหะผสมแมกนีเซียม AZ31 และอลูมิเนียมอัลลอยด์ 6022 ด้วยฟอยล์ Ni และพบว่าการสั่นของลำแสงเลเซอร์ช่วยลดการเกิดรอยแตกร้าวของข้อต่อและเพิ่มการผสมภายในสระหลอมเหลว และการเติม Ni ฟอยล์จะยับยั้งปฏิกิริยาของ Mg ได้ดีกว่า และ Al เพื่อสร้างสารประกอบ Mg/Al ที่เปราะ; หลี่หมิงเฟิง และคณะ ดำเนินการเชื่อมอัลตราโซนิกของแผ่นโลหะผสมแมกนีเซียม AZ31B และโลหะผสมอลูมิเนียมด้วยฟอยล์โลหะ หลี่หมิงเฟิง และคณะ ดำเนินการเชื่อมอัลตราโซนิกของแผ่นโลหะผสมแมกนีเซียม AZ31B และโลหะผสมอลูมิเนียมด้วยการเติมฟอยล์โลหะ และพบว่าการเติมฟอยล์ Cu ป้องกันการก่อตัวของสารประกอบ Mg/Al และพื้นผิวส่วนใหญ่ของตัวแตก Mg/Cu นั้นเรียบ จาง ชูไม และคณะ ดำเนินการเชื่อมด้วยเลเซอร์ของแมกนีเซียมอัลลอยด์/อลูมิเนียมอัลลอยด์ด้วยการเติม Ni ฟอยล์ และพบว่าการเติม Ni ฟอยล์จำกัดการแพร่กระจายของ Al จากอลูมิเนียมลงในอ่างแมกนีเซียม และลดปฏิกิริยาของ Al และ Mg ทำให้เกิด Mg/ สารประกอบอัล และปฏิกิริยาของ Ni และ Al ในพื้นที่สระร่วมทำให้เกิด AlNi และ AlNi นอกจากนี้ Ni ในบริเวณสระน้ำร่วมยังทำปฏิกิริยากับ Al เพื่อผลิตสารประกอบ Al-Ni เช่น AlNi และ Al3Ni เป็ง และคณะ ทำการเชื่อมอัลตราโซนิกของโลหะผสมแมกนีเซียมและโลหะผสมอลูมิเนียมด้วยการเติมฟอยล์ Ag และพบว่าฟอยล์ Ag มีปฏิกิริยากับ Mg และ Al เพื่อยับยั้งการสร้างสารประกอบ Mg/Al ที่เปราะ และส่วนต่อประสาน Mg/Al ถูกแทนที่ด้วย Mg/Ag และอินเทอร์เฟซ Al/Ag จากผลการวิจัยที่มีอยู่เกี่ยวกับการเชื่อม Mg/Al ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของข้อต่อ Mg/Al คือสารประกอบ Mg/Al ที่เปราะ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของข้อต่อ Mg/Al การก่อตัวของสารประกอบ Mg/Al ส่วนใหญ่ได้รับอิทธิพลจากการปรับพารามิเตอร์กระบวนการเชื่อมให้เหมาะสม และโดยการใช้วัสดุเสริม เมื่อพิจารณาถึงปัญหาที่แมกนีเซียม/อะลูมิเนียมเหลวมีแนวโน้มที่จะทำปฏิกิริยากับสารประกอบ Mg/Al ที่เปราะ และลดคุณสมบัติของข้อต่อ บทความนี้จึงนำเสนอเทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์ของการทับซ้อนกันของแมกนีเซียมบนอะลูมิเนียม และการเติมฟอยล์ Ti ระหว่างแมกนีเซียม /ชั้นอลูมิเนียมในการเชื่อมโลหะผสมแมกนีเซียม AZ31 และโลหะผสมอลูมิเนียม 6061 และเพื่อศึกษาโครงสร้างและคุณสมบัติของข้อต่อเชื่อมแมกนีเซียม/อลูมิเนียมภายใต้การกระทำของไทเทเนียมฟอยล์-เลเซอร์ ผลการศึกษาคาดว่าจะเป็นประโยชน์ต่อความก้าวหน้าของ การพัฒนาส่วนประกอบโครงสร้างคอมโพสิตที่ทำจากวัสดุที่ไม่เหมือนกันในการผลิตอากาศยาน ผลการศึกษานี้คาดว่าจะให้แนวคิดใหม่ในการส่งเสริมการประยุกต์ใช้ส่วนประกอบโครงสร้างคอมโพสิตที่ต่างกันในการผลิตการบินและอวกาศ
โลหะผสมแมกนีเซียม AZ31 และโลหะผสมอลูมิเนียม 6061 ถูกเชื่อมโดยใช้เทคนิคการเชื่อมด้วยเลเซอร์ของส่วนต่อประสานแมกนีเซียมกับอลูมิเนียม และเติมฟอยล์ Ti ระหว่างชั้นแมกนีเซียม/อลูมิเนียมเพื่อศึกษาโครงสร้างและคุณสมบัติของข้อต่อรอยเชื่อมแมกนีเซียม/อลูมิเนียมฟิวชั่นภายใต้การกระทำของฟอยล์ Ti -เลเซอร์และมีข้อสรุปหลักดังนี้
(1) ภายใต้เงื่อนไขกระบวนการของกำลังเลเซอร์ 1600-1700 W ความเร็วในการเชื่อม 1200 มม./นาที การโก่งตัวของหัวเลเซอร์ 20 องศา การพร่ามัวเป็นศูนย์ และการใช้ก๊าซป้องกัน Ar สำหรับการเป่าด้านข้างและย้อนกลับ การป้องกัน การเติมฟอยล์ Ti ช่วยให้เกิดการเชื่อมต่อแมกนีเซียม/อลูมิเนียมได้อย่างมีประสิทธิภาพ และข้อต่อแมกนีเซียม/อลูมิเนียมสามารถรับแรงเฉือน (ความแข็งแรงของเส้น) 58 นิวตัน/มม.
(2) ด้วยการเติม Ti ฟอยล์ สัณฐานวิทยาของสระน้ำละลายจะเปลี่ยนจากรูปร่าง "V" ที่ไม่มี Ti ฟอยล์เป็นรูปร่าง "แก้วไวน์" ด้วย Ti ฟอยล์ เมื่อความหนาของฟอยล์ Ti เพิ่มขึ้น ความลึกของสระหลอมเหลวของข้อต่อแมกนีเซียม/อลูมิเนียมจะเพิ่มขึ้น และฟอยล์ที่อยู่ใกล้ด้านอะลูมิเนียมของซับสเตรตจะละลายบางส่วน และองค์ประกอบ Ti จะถูกกระจายภายในสระหลอมเหลว ธาตุ Ti มีการกระจายตัวอยู่ภายในบ่อหลอมเหลว และเกิดสารประกอบ Ti3Al
(3) การเติมฟอยล์ Ti จะยับยั้งการสัมผัสโดยตรงระหว่างแมกนีเซียมและอะลูมิเนียม และป้องกันปฏิกิริยาของ Mg และ Al เพื่อสร้างสารประกอบ Mg/Al ที่เปราะ การเพิ่มฟอยล์ Ti มีผลต่อสิ่งกีดขวาง แต่ค่าการนำความร้อนของฟอยล์ Ti ค่อนข้างต่ำ และอยู่ห่างจากแหล่งความร้อนเลเซอร์ ดังนั้นการละลายของฟอยล์ Ti จึงไม่สมบูรณ์ และการยึดเกาะของฟอยล์ Ti กับ จำเป็นต้องปรับปรุงวัสดุฐาน
