Al-Mg-Er-Zr-legeringer, preget av deres overlegne styrke og termiske stabilitet, representerer svært lovende kandidatmaterialer for skipsbyggingsindustrien. Men når man bruker høyeffektive lasersveiseteknikker for å sammenføye dette materialet, har usmeltede Al3(Er,Zr)-forsterkende partikler en tendens til å separere seg i sveisesømmen; samtidig dannes diskontinuerlige områder med fine likeaksede korn og søyleformede korn, noe som resulterer i en reduksjon i leddstyrken. For å løse problemet med utfellingssegregering og oppnå en helt likeakset sveisemikrostruktur, bruker denne studien en lasersveiseteknikk med en tverrgående skanning, justerbar ringformet strålepunkt. Omrøringsvirkningen i det smeltede bassenget fortrenger de usmeltede Al3(Er,Zr)-partiklene fra smeltelinjen mot sveisesenteret, mens en mer jevn temperaturfordeling samtidig hemmer søyleformet kornvekst. Til syvende og sist vil den jevne fordelingen av Al3(Er,Zr)-partikler, som virker i synergi med den økte underkjølingen i det smeltede bassenget, effektivt forbedre mikrostrukturen. De resulterende sveisede skjøtene viser utmerkede mekaniske egenskaper, og oppnår en strekkstyrke på 389 ± 1 MPa-tilsvarer 93,3 % av grunnmetallets styrke.
Hovedkonklusjoner: Gjennom bruk av tverrgående-skannende ringformet-punktlasersveiseteknologi oppnådde denne studien den synergistiske reguleringen av både mikrostrukturen og den mekaniske styrken til Al-6Mg-0.1Er-0.1Zr-skjøter. Hovedkonklusjonene er som følger: (1) Ved konvensjonell lasersveising fører segregeringen av usmeltede Al3(Er,Zr)-partikler innenfor lavtemperatur-laminærstrømningssonen, som fungerer som heterogene kjernedannelsessteder, til dannelsen av en fin, likeakset kornsone i sveisesømmen; omvendt resulterer fraværet av slike partikler i midten av sveisen i dannelsen av en grov søyleformet kornstruktur.
(2) Gjennom bruk av skanningsringformet laserpunktteknologi ble det oppnådd en jevn fordeling av Al3(Er,Zr)-partikler i sveisemetallet. Den kraftige bevegelsen til nøkkelhullet fremmet flyt av smeltebasseng, og derved fortrengte segregerte partikler mot midten av sveisen. Kombinasjonen av jevn partikkelfordeling og en utvidet underkjølingssone forenklet kollektivt foredlingen av sveisemetallet til en helt likeakset kornstruktur. (3) Ved å dra fordel av effekten av fin-forsterkning og nedbørsstyrking, viste den optimale skjøten utmerkede mekaniske egenskaper, og oppnådde en strekkfasthet på 389 ± 1 MPa- tilsvarende 93,3 % av basismetallets styrke.
