குறுக்கு ஆர்த்தோகனல் ஸ்டாக்கிங் முறை பல அடுக்கு மற்றும் பல-பாஸ் செய்ய பயன்படுத்தப்பட்டது லேசர் கம்பி உறைப்பூச்சு 20 மிமீ தடிமன் கொண்ட Q345B குறைந்த கார்பன் எஃகு தகட்டில், மற்றும் மேக்ரோஸ்கோபிக் உருவவியல், நுண் கட்டமைப்பு, கட்ட கலவை, நுண் கடினத்தன்மை மற்றும் உறைப்பூச்சு அடுக்கின் அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவை ஆய்வு செய்யப்பட்டன. பல அடுக்கு மற்றும் பல-பாஸ் லேசர் கம்பி நிரப்புதல் செயல்முறை மூலம் பெறப்பட்ட உறைப்பூச்சு அடுக்கு நல்ல மேக்ரோஸ்கோபிக் உருவாக்கம் மற்றும் துளைகள் மற்றும் விரிசல் போன்ற வெளிப்படையான குறைபாடுகள் இல்லை என்று முடிவுகள் காட்டுகின்றன; உறைப்பூச்சு அடுக்கு முக்கியமாக உருவாக்கப்படுகிறது உறைப்பூச்சு மண்டலம், ஒன்றுடன் ஒன்று மண்டலம், கட்ட மாற்றம் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலம், இணைவு மண்டலம் மற்றும் வெப்பம் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலம்; மூலப் பொருள் அமைப்பு முக்கியமாக ஃபெரைட் மற்றும் பியர்லைட் ஆகும், மேலும் உறைப்பூச்சு அடுக்கு நுண் கட்டமைப்பு முக்கியமாக ஃபெரைட், விட்மேன்ஸ்டாட்டன் மற்றும் மார்டென்சைட் ஆகும்; நுண் கட்டமைப்பு மற்றும் தானிய அளவு ஆகியவற்றின் செல்வாக்கின் காரணமாக, உறைப்பூச்சு அடுக்கின் கடினத்தன்மை ஒட்டுமொத்தமாக படியெடுக்கப்படுகிறது, மற்றும் உறைப்பூச்சு அடுக்கின் சராசரி கடினத்தன்மை 320.13 HV ஆகும், இது பெற்றோர் பொருளை விட அதிகமாக உள்ளது; 3.5% NaCl கரைசலில், உறைப்பூச்சு அடுக்கின் துருவமுனைப்பு வளைவு ஒரு செயலற்ற பகுதியைக் காட்டுகிறது, மேலும் அதன் அரிப்பு எதிர்ப்பு மூலப்பொருளை விட சிறந்தது. மல்டி-லேயர் மற்றும் மல்டி-பாஸ் லேசர் வயர் நிரப்பும் உறைப்பூச்சு செயல்முறை உண்மையான பொறியியலில் உறைப்பூச்சு அடுக்குகளின் தயாரிப்பு தேவைகளை பூர்த்தி செய்ய முடியும்.
முக்கிய வார்த்தைகள்: Q345B குறைந்த கார்பன் எஃகு; லேசர் கம்பி உறைப்பூச்சு; குறுக்கு ஆர்த்தோகனல் ஸ்டாக்கிங்; நுண் கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகள்

பொருளாதாரம் மற்றும் சமூகத்தின் வளர்ச்சியுடன், கடல் எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு வளங்களுக்கான எனது நாட்டின் தேவை தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகிறது. கடல் வளங்களின் ஆய்வு மற்றும் மேம்பாட்டில் கவனம் செலுத்துவது எனது நாட்டின் பெட்ரோலியத் தொழிலின் வளர்ச்சிக்கு ஒரு நடைமுறைத் தேவையாகும் [1-2]. கடல்சார் பொறியியல் கட்டமைப்புகளின் சிக்கலான சேவை சூழல் காரணமாக, அவை பாரம்பரிய கட்டமைப்புகளை விட சேதத்திற்கு மிகவும் எளிதில் பாதிக்கப்படுகின்றன. எனவே, கடல்சார் பொறியியல் உபகரணங்களின் தினசரி பராமரிப்பு அவசரமாக தீர்க்கப்பட வேண்டிய முக்கிய பிரச்சினையாக மாறியுள்ளது [3]. Q345B எஃகு ஒரு குறைந்த-அலாய் உயர்-வலிமை கொண்ட எஃகு நல்ல விரிவான பண்புகள் மற்றும் சிறந்த வெல்டிபிலிட்டி. இது கடல்சார் பொறியியல் மற்றும் பாலம் கட்டுமானத்தில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது [4].

மேம்பட்ட பாதுகாப்பு மற்றும் பழுதுபார்க்கும் பூச்சு தொழில்நுட்பமாக, லேசர் உறைப்பூச்சு முக்கிய பகுதிகளை உயர் துல்லியமாக பழுதுபார்ப்பதற்கும் மேம்பட்ட பொருள் பண்புகளுடன் பூச்சுகளைத் தயாரிப்பதற்கும் திறமையான நிகர-வடிவ உருவாக்கும் செயல்முறையை வழங்குகிறது [5]. பல அடுக்கு மற்றும் பல-பாஸ் உறைப்பூச்சு செயல்முறையின் போது, ​​அருகிலுள்ள வெல்ட்களின் வெப்ப-பாதிக்கப்பட்ட மண்டலங்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று, இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வெப்ப சுழற்சிகளுக்கு உட்பட்ட பகுதிகளை உருவாக்குகின்றன. இந்த பகுதிகளின் நுண் கட்டமைப்பு குறிப்பாக சிக்கலானது [6], மேலும் நுண் கட்டமைப்பு கலவை கட்டம், மறுபடிகமயமாக்கல் விகிதம், வீழ்படிவு அளவு மற்றும் சேர்த்தல் உருவவியல் செயல்முறை முழுவதும் தொடர்ந்து மாறுகிறது [7]. எனவே, பல அடுக்கு மற்றும் பல-பாஸ் உறைப்பூச்சு செயல்முறையின் போது, ​​உறைப்பூச்சு பகுதியில் பெரும்பாலும் பலவீனமான புள்ளிகள் உள்ளன, அவை பயன்பாட்டின் போது தோல்விக்கு ஆளாகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, மின்னாற்பகுப்பு அரிப்பு மற்றும் அழுத்த அரிப்பு ஆகியவை பயன்படுத்தப்படும் போது அழுத்த நாளங்களின் வெல்டட் மூட்டுகளுக்கு அருகில் அடிக்கடி காணப்படுகின்றன [8].

வூ மற்றும் பலர். [9] பயன்படுத்தப்பட்டது லேசர் உறைப்பூச்சு தொழில்நுட்பம் ஒரு எஃகு அடி மூலக்கூறில் தொடர்ச்சியான மற்றும் அடர்த்தியான Mo2NiB2 உறைப்பூச்சு அடுக்கைத் தயாரிக்க. பூச்சு அதிக கடினத்தன்மை, நல்ல உடைகள் எதிர்ப்பு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, அடி மூலக்கூறின் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் கடல் பொறியியல் உபகரணங்களின் பாதுகாப்பான மற்றும் நிலையான சேவையை உறுதி செய்கிறது. லி மற்றும் பலர். [10] 316L துருப்பிடிக்காத எஃகு மேற்பரப்பின் துருப்பிடித்த பகுதிகளை சரிசெய்ய லேசர் கம்பி உறைப்பூச்சு பயன்படுத்தப்பட்டது மற்றும் 308L துருப்பிடிக்காத எஃகு பல அடுக்கு பல-பாஸ் உறைப்பூச்சு அடுக்கைப் பெற்றது. பூச்சு முக்கியமாக ஆஸ்டெனைட் மற்றும் ஒரு சிறிய அளவு ஃபெரைட்டால் ஆனது, இழுவிசை வலிமை மற்றும் முறையே 548MPa மற்றும் 40% நீளம் கொண்டது, இது அடி மூலக்கூறின் 86% மற்றும் 74% ஆகும்.

இந்த தாளில், லேசர் கம்பி உறைப்பூச்சு தொழில்நுட்பம் குறுக்கு ஆர்த்தோகனல் ஸ்டாக்கிங் மூலம் Q345B லேசர் உறைப்பூச்சு அடுக்கைத் தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது. மல்டி-லேயர் மல்டி-பாஸ் கிளாடிங் லேயரின் மேக்ரோஸ்கோபிக் உருவவியல், மைக்ரோஸ்ட்ரக்சர், ஃபேஸ் கலவை, மைக்ரோஹார்ட்னெஸ் மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவை ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன, இது கடல் பொறியியல் கட்டமைப்புகளை ஆன்-சைட் பழுதுபார்ப்பதற்கான அடிப்படையை வழங்குகிறது.

1 லேசர் கம்பி உறைப்பூச்சு பரிசோதனை

1.1 பரிசோதனை பொருட்கள்

சோதனை அடி மூலக்கூறு பொருள் Q345B கார்பன் ஸ்டீல், மற்றும் கம்பி உறைப்பூச்சு பொருள் 6 மிமீ விட்டம் கொண்ட AFEW86-1.2 அலாய் ஸ்டீல் கம்பி ஆகும். இரண்டின் வேதியியல் கலவைகள் அட்டவணை 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.

1.2 பல அடுக்கு மற்றும் பல-பாஸ் லேசர் கம்பி உறைப்பூச்சு செயல்முறை
உண்மையான பொறியியல் பயன்பாடுகளில், செயல்பாட்டின் போது வெவ்வேறு திசைகளில் உள்ள சக்திகளால் பணிப்பகுதி பாதிக்கப்படும், எனவே அனிசோட்ரோபியின் செல்வாக்கைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். அனிசோட்ரோபியின் செல்வாக்கைக் குறைக்க, உறைப்பூச்சு அடுக்கின் பாதை திட்டமிடப்பட்டுள்ளது, அதே அடுக்கில் உள்ள வெல்ட்களின் சேர்க்கை திசையானது சீரானது, அடுத்தடுத்த அடுக்கு அடுக்குகளில் உள்ள வெல்ட்களின் திசைகள் ஒருவருக்கொருவர் செங்குத்தாக இருக்கும், மேலும் அடுக்குகள் ஆர்த்தோகனல். அதன் குறுக்கு-ஆர்த்தோகனல் ஸ்டேக்கிங் பாதை படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

உறைப்பூச்சு பரிசோதனையின் போது, ​​99.99% வாயு தூய்மையுடன், கவச வாயு தூய ஆர்கான் வாயு ஆகும். முதலாவதாக, ஒற்றை-பாஸ் உறைப்பூச்சுக்கான உகந்த செயல்முறை அளவுருக்களை ஆராய ஒற்றை-அடுக்கு ஒற்றை-பாஸ் உறைப்பூச்சு முறையைப் பயன்படுத்தி ஒரு ஆர்த்தோகனல் சோதனை மேற்கொள்ளப்பட்டது; பின்னர், வெல்ட் உருவாக்கும் தரத்தில் அடுக்குகளுக்கு இடையில் தூக்கும் உயரத்தின் செல்வாக்கை ஆய்வு செய்ய பல அடுக்கு ஒற்றை-பாஸ் ஸ்டாக்கிங் முறை பயன்படுத்தப்பட்டது, மேலும் நேராக உறைப்பூச்சு அடுக்கு மற்றும் நல்ல உருவாக்கும் விளைவு கொண்ட பல அடுக்கு ஒற்றை-பாஸ் வெல்ட் பெறப்பட்டது. மேற்கூறியவற்றின் அடிப்படையில், உறைப்பூச்சு அடுக்கின் உருவாக்கத் தரத்தில் வெவ்வேறு ஒன்றுடன் ஒன்று வீதங்களின் செல்வாக்கு ஆய்வு செய்யப்பட்டது, மேலும் ஒன்றுடன் ஒன்று 40% ஆக இருந்தபோது, ​​உறைப்பூச்சு அடுக்கின் ஒவ்வொரு பாஸுக்கும் இடையிலான உயரம் ஒப்பீட்டளவில் சீரானது, மேற்பரப்பு உருவாக்கம் ஒப்பீட்டளவில் தட்டையானது, மேலும் ஒவ்வொரு கடவுக்கும் இடையிலான உலோகவியல் பிணைப்பு மிகவும் வலுவானதாக இருந்தது. சோதனை அடுக்குகளுக்கு இடையே உள்ள தூக்கும் உயரம் முதல் இரண்டு அடுக்குகளில் ஒவ்வொன்றிற்கும் 0.8 மிமீ மற்றும் அடுத்தடுத்த அடுக்குகள் ஒவ்வொன்றிற்கும் 0.7 மிமீ ஆகும். குறிப்பிட்ட சோதனை அளவுருக்கள் அட்டவணை 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.

1.3 உறைப்பூச்சு அடுக்கின் பகுப்பாய்வு மற்றும் சோதனை முறை
தயாரிக்கப்பட்ட மல்டி-லேயர் மற்றும் மல்டி-பாஸ் கிளாடிங் லேயரில் இருந்து மெட்டாலோகிராஃபிக் மாதிரிகளை வெட்ட கம்பி வெட்டுதல் பயன்படுத்தப்பட்டது. அறை வெப்பநிலையில் எபோக்சி பிசினுடன் உட்பொதிக்கப்பட்ட பிறகு மாதிரி மேற்பரப்பு தரையிறக்கப்பட்டது. கீறல்கள் எஞ்சியிருக்கும் வரை மெருகூட்டுவதற்கு வெவ்வேறு கடினத்தன்மை கொண்ட மணர்த்துகள்கள் கொண்ட காகிதம் பயன்படுத்தப்பட்டது. பின்னர், ஒரு கண்ணாடி விளைவுடன் ஒரு மெட்டாலோகிராஃபிக் மாதிரி குறுக்குவெட்டைப் பெற மாதிரி மெருகூட்டல் இயந்திரம் மூலம் மெருகூட்டப்பட்டது. மாதிரியானது 4% நைட்ரிக் அமில ஆல்கஹால் கரைசலுடன் துருப்பிடித்து, தெரியும் உறைப்பூச்சு அடுக்கு இடைமுகத்தை பொறித்து, ஆல்கஹாலால் துவைக்கப்பட்டது மற்றும் உலர்த்தப்பட்டது, மேலும் மாதிரியின் நுண்ணிய அமைப்பு உலோகவியல் நுண்ணோக்கி மூலம் கவனிக்கப்பட்டது; எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி 30°~100° வரம்பில் உறைப்பூச்சு அடுக்கின் கட்ட கலவை மற்றும் பரிணாமம் ஸ்கேன் செய்யப்பட்டு பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது; உறைப்பூச்சு அடுக்கின் வேதியியல் உறுப்பு பகுப்பாய்வு ஆற்றல் நிறமாலையைப் பயன்படுத்தி செய்யப்பட்டது; HVS-1000Z விக்கர்ஸ் கடினத்தன்மை சோதனையாளரைப் பயன்படுத்தி உறைப்பூச்சு அடுக்கு குறுக்குவெட்டின் வெவ்வேறு பகுதிகளின் மைக்ரோஹார்ட்னெஸ் சோதிக்கப்பட்டது; உறைப்பூச்சு அடுக்கின் துருவமுனைப்பு வளைவுகள் மற்றும் மின்மறுப்பு நிறமாலை மற்றும் மூலப்பொருளானது 3.5% NaCl கரைசலில் VersaSTAT 3F மின்வேதியியல் பணிநிலையத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு நிறைவுற்ற கலோமெல் மின்முனையுடன் குறிப்பு மின்முனையாகவும், பிளாட்டினம் மின்முனையை துணை மின்முனையாகவும் மற்றும் அவற்றின் அரிப்பு எதிர்ப்பு ஒப்பிடப்பட்டு பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது.

2 பரிசோதனை முடிவுகள் மற்றும் பகுப்பாய்வு
2.1 உறைப்பூச்சு அடுக்கின் மேக்ரோமார்பாலஜி பகுப்பாய்வு
லேசர் கம்பி நிரப்பப்பட்ட உறை அடுக்கு 29 (நீளம்) × 15 (அகலம்) × 12 அடுக்குகள் (உயரம்) கொண்ட குறுக்கு-ஆர்த்தோகனல் ஸ்டாக்கிங் சோதனை மூலம் தயாரிக்கப்பட்டது. உறைப்பூச்சு அடுக்கு ஒரு நல்ல உருவாக்கும் விளைவு, ஒரு மென்மையான மேற்பரப்பு, விரிசல் மற்றும் இணைக்கப்படாத, மற்றும் வெளிப்படையான செங்குத்து உயரம் போன்ற மேக்ரோ குறைபாடுகள் இல்லை. உறைப்பூச்சு அடுக்கின் மேக்ரோஸ்கோபிக் உருவவியல் படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. மல்டி-லேயர் மல்டி-பாஸ் லேசர் வயர் கிளாடிங் பரிசோதனையின் போது, ​​பிந்தைய அடுக்கின் உறைப்பூச்சு செயல்முறை முந்தைய உறைப்பூச்சு அடுக்கில் மீண்டும் உருகும் எதிர்வினையை உருவாக்கும், இதன் விளைவாக கீழ்நோக்கிய ஓட்டம் உறைப்பூச்சு அடுக்கின் விளிம்பு. அதே நேரத்தில், உறைப்பூச்சு செயல்பாட்டின் போது, ​​லேசர் ஒளி வெளியீட்டின் தொடக்க மற்றும் இறுதி வழிமுறைகளில் ஒரு குறிப்பிட்ட தாமதம் காரணமாக, உறைப்பூச்சு அடுக்கின் விளிம்பின் உயரம் நடுத்தர பகுதியை விட சற்று குறைவாக இருக்கும்.

பல அடுக்கு மல்டி-பாஸ் லேசர் உறைப்பூச்சு அடுக்கின் குறுக்கு வெட்டு உருவ அமைப்பை படம் 3 காட்டுகிறது. துளைகள், பிளவுகள் மற்றும் சேர்த்தல்கள் போன்ற குறைபாடுகள் எதுவும் கண்டறியப்படவில்லை. உறைப்பூச்சு உலோகத்திற்கும் அடிப்படைப் பொருளுக்கும் இடையே அடர்த்தியான உலோகப் பிணைப்பு உருவாக்கப்பட்டது. வெளிப்படையான செங்குத்து உயரம் இருந்தது, மற்றும் உறைப்பூச்சு அடுக்கின் தடிமன் 11.5 மிமீ ஆகும்.

2.2 உறைப்பூச்சு அடுக்கின் நுண் கட்டமைப்பு பகுப்பாய்வு
வெல்டிங் குளத்தின் குளிரூட்டல் என்பது ஒரு கட்ட மாற்ற செயல்முறையாகும், மேலும் கட்ட மாற்றத்தின் நுண் கட்டமைப்பு வெல்ட் உலோகத்தின் இரசாயன கலவை மற்றும் குளிரூட்டும் நிலைகளைப் பொறுத்தது [11]. படம் 4 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, உறைப்பூச்சு அடுக்கின் ஒவ்வொரு பகுதியின் நுண்ணிய அமைப்பும் உலோகவியல் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி கவனிக்கப்பட்டது. உறைப்பூச்சு அடுக்கில் உறைப்பூச்சு மண்டலம் (கிளாடட் மண்டலம், CZ), மேலடுக்கு மண்டலம் (ஓவலப் செய்யப்பட்ட மண்டலம், OZ), கட்டம் ஆகியவை அடங்கும். மாற்றம் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலம் (கட்ட மாற்றம் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலம், PAZ), இணைவு மண்டலம் (இணைவு மண்டலம், FZ), வெப்ப பாதிக்கப்பட்ட மண்டலம் (வெப்பம் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலம், HAZ) மற்றும் அடிப்படை உலோகம் (அடிப்படை உலோகம், BM) [12]. அடிப்படை உலோக நுண் கட்டமைப்பு முக்கியமாக ஃபெரைட் மற்றும் ஒரு சிறிய அளவு பியர்லைட் ஆகியவற்றால் ஆனது. Q345B எஃகில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள Mn முக்கிய உறுப்பு ஃபெரைட்டில் குறிப்பிடத்தக்க வலுப்படுத்தும் விளைவைக் கொண்டிருப்பது மட்டுமல்லாமல், கடினத்தன்மை-மிருதுவான நிலைமாற்ற வெப்பநிலையைக் குறைக்கிறது, பியர்லைட்டின் அளவை அதிகரிக்கிறது மற்றும் பெர்லைட்டின் வலிமையை மேம்படுத்துகிறது.

படம் 4 (அ) லாத் மற்றும் ஊசி வடிவ ஃபெரைட், விட்மான்ஸ்டாட்டன் மற்றும் சிறிய அளவு லேத் மார்டென்சைட் ஆகியவற்றால் ஆனது, உறைப்பூச்சு அடுக்குக்குள் உறைப்பூச்சு பகுதியின் நுண் கட்டமைப்பைக் காட்டுகிறது. வெவ்வேறு அடுக்குகள் காரணமாக, ஒவ்வொரு உறைப்பூச்சு அடுக்கும் முந்தைய அடுக்கில் ஒரு வெப்பமயமாதல் விளைவை உருவாக்கும், இதன் விளைவாக சீரான தானிய சுத்திகரிப்பு மற்றும் தெளிவான தானிய எல்லைகள்; புள்ளிவிவரங்கள் 4 (b) மற்றும் (b-1) இணைவுப் பகுதியின் நுண் கட்டமைப்பைக் காட்டுகின்றன, இது ஃபெரைட் மற்றும் விட்மேன்ஸ்டாட்டன் மற்றும் சீரற்ற தானிய விநியோகத்துடன் கூடியது; படம் 4 (d) உறைப்பூச்சு அடுக்கின் உள்ளே இரண்டு வெல்ட்களின் ஒன்றுடன் ஒன்று பகுதியின் நுண் கட்டமைப்பைக் காட்டுகிறது. படத்தில் உள்ள பிரகாசமான பகுதி இரண்டு வெல்ட்களுக்கு இடையில் உள்ள இணைவு கோடு ஆகும். குளிரூட்டும் செயல்பாட்டின் போது, ​​உருகிய குளம் வெப்பச் சிதறல் திசையில் நெடுவரிசை ஃபெரைட்டை உருவாக்கும். எனவே, படம் 4 (d-1) இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இந்தப் பகுதி முக்கியமாக நெடுவரிசை ஃபெரைட் மற்றும் ஒரு சிறிய அளவு பெர்லைட் ஆகியவற்றால் ஆனது. இரட்டை வெப்ப நடவடிக்கை காரணமாக, ஒன்றுடன் ஒன்று சீரான தானிய சுத்திகரிப்பு உள்ளது; படம் 4 (d-2) என்பது கட்ட மாற்றத்தால் பாதிக்கப்பட்ட பகுதி ஆகும், இது முக்கியமாக ஃபெரைட் மற்றும் Widmanstatten ஆகியவற்றால் ஆனது. கட்ட உருமாற்ற வெப்பத்தின் செல்வாக்கின் காரணமாக, இந்தப் பகுதியின் தானிய அளவு ஒன்றுடன் ஒன்று உள்ள பகுதியை விட சற்று அதிகமாக உள்ளது; படம் 4 (e-1) என்பது வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலத்தின் நுண் கட்டமைப்பு ஆகும். வெல்டிங் செயல்பாட்டின் போது, ​​கீழ் உறைப்பூச்சு பகுதி வெப்பமடைகிறது, இது இந்த பகுதியின் கட்டமைப்பை சுத்திகரிக்கிறது மற்றும் தானிய விநியோகம் சீரானது. இது முக்கியமாக நுண்ணிய ஃபெரைட் மற்றும் ஒரு சிறிய அளவு பெர்லைட் ஆகியவற்றால் ஆனது. ஃபைன்-கிரான்ட் ஃபெரைட் என்பது ஃபெரைட் மற்றும் பைனைட்டுக்கு இடையில் ஒரு உருமாற்ற தயாரிப்பு ஆகும். வெல்டிங் மெட்டல்ஜிகல் செயல்பாட்டில் இது ஒரு நன்மை பயக்கும் நுண் கட்டமைப்பு ஆகும் [11].

படம் 5 என்பது கடைசி உறைப்பூச்சு அடுக்கின் நுண் கட்டமைப்பு ஆகும். இந்த அடுக்கு லேசர் இரண்டாம் நிலை வெப்பமாக்கலுக்கு உட்படுத்தப்படவில்லை. மற்ற அடுக்குகளுடன் ஒப்பிடுகையில், இது அசல் கட்டமைப்பு உருவ அமைப்பை பராமரிக்க முடியும். அதன் தானிய அளவு சீரானது மற்றும் அமைப்பு அடர்த்தியானது. இது முக்கியமாக ஃபெரைட், விட்மான்ஸ்டாட்டன் மற்றும் லாத் மார்டென்சைட் ஆகியவற்றால் ஆனது.

2.3 கிளாடிங் லேயரின் XRD மற்றும் EDS பகுப்பாய்வு
லேசர் உறைப்பூச்சு அடுக்கின் கட்ட கலவையை பகுப்பாய்வு செய்வதற்காக, 10 மிமீ × 10 மிமீ × 8 மிமீ அளவு கொண்ட ஒரு மாதிரி கம்பி வெட்டுவதன் மூலம் வெட்டப்பட்டது, மேலும் அரைக்கும் மற்றும் மெருகூட்டலுக்குப் பிறகு எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் சோதனை பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. மல்டி-லேயர் மல்டி-பாஸ் லேசர் கிளாடிங் லேயர் மற்றும் பேரன்ட் மெட்டீரியலின் XRD ஸ்பெக்ட்ரத்தை படம் 6 காட்டுகிறது. மைக்ரோஸ்ட்ரக்சர் மற்றும் எக்ஸ்ஆர்டி ஸ்பெக்ட்ரம் முடிவுகளை ஒருங்கிணைத்து, உறைப்பூச்சு அடுக்கு முக்கியமாக பெரிய அளவிலான ஃபெரைட், மார்டென்சைட் மற்றும் விட்மான்ஸ்டாட்டனைட்டின் ஒரு பகுதி ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் வேறு எந்த தீங்கு விளைவிக்கும் கட்டங்களும் தோன்றவில்லை. லேசர் உறைப்பூச்சு உருகிய குளத்தின் குளிரூட்டும் செயல்பாட்டில் நெடுவரிசை ஃபெரைட் உருவாகும் என்பதால், உறைப்பூச்சு அடுக்கில் அதிக அளவு ஃபெரைட் உள்ளது. வெல்டிங் செயல்பாட்டின் போது லேசரின் வெப்ப உள்ளீடு பெரியதாக இருக்கும் போது, ​​உறைப்பூச்சு அடுக்கின் நுண் கட்டமைப்பு ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு கரடுமுரடானதாக இருக்கும், மேலும் தானிய அளவு அதிகரிக்கும். இந்த நேரத்தில், கட்டமைப்பானது அதிக வெப்பமடையும் விட்மான்ஸ்டாட்டனைட் மற்றும் லாத் மார்டென்சைட் தோன்றும், மேலும் இரண்டு கட்டமைப்புகளும் தடுமாறின.

மாதிரி குறுக்கு பிரிவின் வெவ்வேறு நிலைகளில் புள்ளி ஸ்கேனிங் மூலம் வேதியியல் கலவை பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. புள்ளி ஸ்கேனிங் நிலைகள் படம் 7 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன, மேலும் வெவ்வேறு பகுதிகளின் EDS பகுப்பாய்வு முடிவுகள் அட்டவணை 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. வெல்டிங் கம்பியில் Cr மற்றும் Ni கூறுகளின் அதிக உள்ளடக்கம் காரணமாக, கிளாடிங் லேயரின் Cr மற்றும் Ni உள்ளடக்கம் கணிசமாக உள்ளது. மூலப்பொருளை விட உயர்ந்தது, உறைப்பூச்சு அடுக்கின் அரிப்பு எதிர்ப்பை பெற்றோர் பொருளை விட சிறந்ததாக ஆக்குகிறது.

2.4 உறைப்பூச்சு அடுக்கின் மைக்ரோஹார்ட்னெஸ் பகுப்பாய்வு
மாதிரியின் மைக்ரோஹார்ட்னெஸ் அளவிடப்பட்டது. சோதனையின் போது, ​​சுமை 1000 கிராம், வைத்திருக்கும் நேரம் 10 வி, அளவீட்டு பாதையானது மூலப்பொருளிலிருந்து உறைப்பூச்சு பகுதிக்கு திசையில் இருந்தது, மேலும் இரண்டு அருகிலுள்ள மாதிரி புள்ளிகளுக்கு இடையிலான இடைவெளி 1 மிமீ ஆகும். மூலப் பொருளில் இருந்து உறைப்பூச்சு பகுதிக்கு மைக்ரோஹார்ட்னெஸ் விநியோகம் படம் 8 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. மூலப்பொருளின் சராசரி மைக்ரோஹார்ட்னஸ் 172.02 ஹெச்வி, மற்றும் கிளாடிங் லேயரின் சராசரி மைக்ரோஹார்ட்னஸ் 320.13 எச்.வி. கடைசி உறைப்பூச்சு அடுக்கின் நுண் கட்டமைப்பில் அதிக அளவு ஃபெரைட், விட்மான்ஸ்டாட்டனைட் மற்றும் சிறிய அளவு லாத் மார்டென்சைட் மற்றும் பெர்லைட் ஆகியவை உள்ளன. இந்த நுண் கட்டமைப்பு பகுதியின் கடினத்தன்மை மதிப்பு மிக அதிகமாக உள்ளது, இது 325.92HV ஆகும். உறைப்பூச்சு அடுக்கின் சராசரி கடினத்தன்மை பெற்றோர் பொருளை விட அதிகமாக உள்ளது, பழுதுபார்க்கும் வலிமையின் தேவைகளை பூர்த்தி செய்கிறது. படம் 8 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, உறைப்பூச்சு பகுதியின் கடினத்தன்மை பொதுவாக ஒரு படி போன்ற முறையில் விநியோகிக்கப்படுகிறது. ஏனெனில் பல அடுக்கு மற்றும் மல்டி-பாஸ் லேசர் கம்பி நிரப்புதலின் செயல்பாட்டில், ஒவ்வொரு உறைப்பூச்சு அடுக்கும் உருவாக்கும் செயல்முறையின் போது முந்தைய அடுக்கில் வெப்பத்திற்குப் பிந்தைய டெம்பரிங் விளைவையும், அடுத்த அடுக்கில் ஒரு முன்சூடாக்கும் விளைவையும் கொண்டிருக்கும். கடைசி உறைப்பூச்சு அடுக்கு வெப்பத்திற்குப் பிந்தைய வெப்பநிலை இல்லாமல் ஒரு preheating விளைவைக் கொண்டுள்ளது, இது சீரான தானிய சுத்திகரிப்பு மற்றும் கடினத்தன்மையை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது.

2.5 உறைப்பூச்சு அடுக்கின் அரிப்பு எதிர்ப்பின் பகுப்பாய்வு
பெரும்பாலான உலோக அரிப்பு மின் வேதியியல் அரிப்பு வடிவில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, மேலும் அரிப்பு செயல்முறையானது முதன்மை மின்கலத்தைப் போலவே மின்னோட்டத்தின் உருவாக்கத்துடன் இருக்கும் [13-14]. மல்டி-லேயர் மற்றும் மல்டி-பாஸ் கிளாடிங் லேயரின் மின்வேதியியல் அரிப்பு செயல்திறனைச் சோதிக்க, மாதிரியானது 3.5% NaCl கரைசலில் அதன் Tafel துருவமுனைப்பு வளைவு மற்றும் மின்மறுப்பு நிறமாலையைச் சோதிக்க வைக்கப்பட்டது.

உறைப்பூச்சு அடுக்கு மற்றும் அடிப்படைப் பொருளின் துருவமுனைப்பு வளைவுகள் படம் 9 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. உறைப்பூச்சு அடுக்கின் துருவமுனைப்பு வளைவு ஒரு செயலற்ற பகுதியைக் கொண்டிருப்பதைக் காணலாம், இது உறைப்பூச்சு அடுக்கின் மேற்பரப்பில் அடர்த்தியான ஆக்சைடு படம் உருவாகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது. அரிப்பு செயல்முறை. ஆக்சைடு படத்தில் உள்ள Cr, Ni மற்றும் Si போன்ற கூறுகள் செயலற்ற நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகின்றன, அயனிகளின் பரவலைத் தடுக்கின்றன மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகின்றன. அட்டவணை 4 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, உறைப்பூச்சு அடுக்கின் சுய-அரிப்பு மின்னோட்ட அடர்த்தி Icorr மற்றும் அடிப்படைப் பொருள் தரவுப் பொருத்தம் மூலம் பெறப்படுகிறது. எலக்ட்ரோலைட் கரைசலில் உள்ள உலோகத்தின் சுய-அரிப்பு திறன் Ecorr அதன் உணர்திறனை பிரதிபலிக்கிறது. அரிப்பு மற்றும் மின்வேதியியல் அரிப்புக்கு பொருளின் எதிர்ப்பின் குறிகாட்டியாகும். சிறிய சுய-அரிப்பு திறன், உலோகம் எலக்ட்ரான்களை இழக்க எளிதானது மற்றும் அதன் அரிப்பு எதிர்ப்பை பலவீனப்படுத்துகிறது; பெரிய சுய-அரிப்பு திறன், உலோகம் எலக்ட்ரான்களை இழப்பது கடினமாகும் மற்றும் அதன் அரிப்பு எதிர்ப்பை வலுப்படுத்துகிறது[14]. அட்டவணை 4 இல் இருந்து பார்க்க முடிந்தால், உறைப்பூச்சு அடுக்கின் சுய-அரிப்பு திறன் அடிப்படைப் பொருளை விட அதிகமாக உள்ளது, இது உறைப்பூச்சு அடுக்கு வலுவான அரிப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் குறிக்கிறது. சுய-அரிப்பு மின்னோட்ட அடர்த்தி Icorr என்பது அரிப்பு விகிதத்திற்கு விகிதாசாரமாகும். பெரிய அரிப்பு மின்னோட்டம், பொருளின் அரிப்பு விகிதம் வேகமாகவும், அரிப்பு எதிர்ப்பையும் மோசமாக்கும். அட்டவணை 4 இல் உள்ள தரவுகளிலிருந்து பார்க்க முடியும், அடிப்படைப் பொருளின் சுய-அரிப்பு மின்னோட்டம் உறைப்பூச்சு அடுக்கை விட அதிகமாக உள்ளது, இது அடிப்படைப் பொருளின் அரிப்பு எதிர்ப்பு மோசமாக இருப்பதைக் குறிக்கிறது. எனவே, சுய-அரிப்பு திறன் மற்றும் சுய-அரிப்பு மின்னோட்டத்தின் அளவை ஒப்பிடுவதன் மூலம், உறைப்பூச்சு அடுக்கின் அரிப்பு எதிர்ப்பு அடிப்படை பொருளை விட சிறந்தது என்று முடிவு செய்யலாம்.

உறைப்பூச்சு அடுக்கு மற்றும் அடிப்படைப் பொருள் மின்மறுப்பு நிறமாலை (EIS) மூலம் சோதிக்கப்பட்டது, மேலும் இரண்டு மாதிரிகளின் மின்மறுப்பு நிறமாலை நிக்விஸ்ட் அடுக்குகள் படம் 10 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. Z' மற்றும் Z" ஆகியவை முறையே அளவிடப்பட்ட மின்மறுப்பு Z இன் உண்மையான மற்றும் கற்பனைப் பகுதிகளாகும். . உறைப்பூச்சு அடுக்கு மற்றும் அடிப்படை பொருள் இரண்டும் ஒரு கொள்ளளவு வில் பண்புகளை முன்வைக்கின்றன. பெரிய கொள்ளளவு ஆர்க் ஆரம், மாதிரியின் மொத்த மின்மறுப்பு மற்றும் வலுவான அரிப்பு எதிர்ப்பு. படம் 10 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, உறைப்பூச்சு அடுக்கின் கொள்ளளவு ஆர்க் ஆரம் அடிப்படைப் பொருளை விட கணிசமாக பெரியது. எனவே, உறைப்பூச்சு அடுக்கின் துருவமுனைப்பு எதிர்ப்பு பெரியதாக உள்ளது, இது உறைப்பூச்சு அடுக்கின் அரிப்பு விகிதம் குறைவாக இருப்பதையும், அரிப்பு எதிர்ப்பு வலுவாக இருப்பதையும் குறிக்கிறது, இது டைனமிக் சாத்தியமான துருவமுனைப்பு வளைவின் முடிவுகளுடன் ஒத்துப்போகிறது.

சுருக்கமாக, உறைப்பூச்சு அடுக்கின் அரிப்பு எதிர்ப்பு அடிப்படை பொருளை விட சிறந்தது. முதலாவதாக, உறைப்பூச்சுப் பொருள் AFEW6-86 வெல்டிங் கம்பியைப் பயன்படுத்துகிறது, இது அடிப்படைப் பொருளைக் காட்டிலும் அதிக Cr மற்றும் Ni உள்ளடக்கத்தைக் கொண்டுள்ளது, இதனால் உறைப்பூச்சு அடுக்கு அதிக ஆக்ஸிஜனேற்ற எதிர்ப்பு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு அரிக்கும் சூழலில், Cr O உறுப்புகளுடன் வினைபுரியும் போது, ​​மேற்பரப்பில் அரிப்பை-எதிர்ப்பு ஆக்சைடு படலத்தின் ஒரு அடுக்கு உருவாகும், இது உலோக மேற்பரப்பை அரிக்கும் ஊடகத்திலிருந்து பிரிக்கும், அனோடின் கரைப்பு செயல்முறையைக் குறைத்து, கரைப்பைக் குறைக்கும். உறைப்பூச்சு உலோகத்தின் வீதம், இதனால் உறைப்பூச்சு அடுக்கின் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகிறது. அரிப்பு எதிர்ப்பு மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளது[15-16]. இரண்டாவது காரணம், வெப்ப உள்ளீட்டின் அதிகரிப்பு காரணமாக உறைப்பூச்சு அடுக்கில் தானிய அளவு விநியோகம் மிகவும் சீரானது.

3 முடிவு
(1) பல அடுக்கு மற்றும் பல-பாஸ் மூலம் பெறப்பட்ட உறைப்பூச்சு அடுக்கு லேசர் கம்பி வெல்டிங் செயல்முறை நல்ல மேக்ரோஸ்கோபிக் உருவாக்கம் உள்ளது, துளைகள் மற்றும் பிளவுகள் போன்ற வெளிப்படையான குறைபாடுகள் இல்லை, மற்றும் உறைப்பூச்சு அடுக்கு மற்றும் பெற்றோர் பொருள் இடையே ஒரு நல்ல உலோகவியல் பிணைப்பு உருவாகிறது. ஒரு குறிப்பிடத்தக்க செங்குத்து குவியல் உள்ளது, மற்றும் உறைப்பூச்சு அடுக்கின் தடிமன் 11.5 மிமீ ஆகும்.
(2) உறைப்பூச்சு அடுக்கு முக்கியமாக ஃபெரைட், விட்மேன்ஸ்டாட்டன் மற்றும் லாத் மார்டென்சைட் ஆகியவற்றால் ஆனது. கிளாடிங் லேயரில் உள்ள Cr மற்றும் Ni உள்ளடக்கம் மூலப்பொருளை விட அதிகமாக உள்ளது. Cr மற்றும் Ni கூறுகள் செயலற்ற படத்தின் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகின்றன, அயனிகளின் பரவலைத் தடுக்கின்றன, மேலும் உறைப்பூச்சு அடுக்கின் ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகின்றன. கூடுதலாக, வெப்ப உள்ளீட்டின் அதிகரிப்பு காரணமாக, உறைப்பூச்சு அடுக்கில் தானிய அளவு விநியோகம் மிகவும் சீரானது, எனவே உறைப்பூச்சு அடுக்கின் அரிப்பு எதிர்ப்பு பெற்றோர் பொருளை விட சிறந்தது.
(3) மூலப்பொருளின் சராசரி கடினத்தன்மை 172.02HV, மற்றும் உறைப்பூச்சு அடுக்கின் சராசரி கடினத்தன்மை 320.13HV ஆகும், உறைப்பூச்சு அடுக்கின் கடினத்தன்மை மூலப்பொருளைக் காட்டிலும் அதிகமாக உள்ளது. நுண் கட்டமைப்பு மற்றும் தானிய அளவு ஆகியவற்றின் செல்வாக்கின் காரணமாக, உறைப்பூச்சு பகுதியின் கடினத்தன்மை ஒரு படி-போன்ற விநியோக போக்கை ஒட்டுமொத்தமாக காட்டுகிறது.