용접속도가 레이저의 미세형태 및 기계적 성질에 미치는 영향

Jan 16, 2024

날짜: 2022년 11월 16일

저자: Hong Miao, Chong Li, Qiang He, Shanwen Zhang, Yanjun Zhang 및 Sixing Liu

원천: 재료 과학 및 공학의 발전 - Hindawi | https://doi.org/10.1155/2019/2657810

용접속도가 레이저 용접 진공판 글레이징 조인트의 미세형태 및 기계적 성질에 미치는 영향을 알아보기 위해 본 논문에서는 레이저 용접 진공 글레이징의 연구현황을 소개하고 실험재료 준비를 진행하였다. 본 논문에서는 또한 밀봉층의 미세구조와 기공의 원인, 기계적 성질에 대해서도 분석하였다. 결과는 용접 속도가 작을수록 솔더가 더 완전히 녹는다는 것을 보여줍니다.

용접 속도가 80mm/min인 경우, 과도한 레이저 입력 에너지로 인해 밀봉층에 큰 열 응력이 발생하여 밀봉층에 많은 연결 균열이 발생합니다. 밀봉층의 다공성은 용접 속도가 증가함에 따라 증가합니다. 계면반응습윤층의 두께는 용접속도가 증가함에 따라 감소한다. 밀봉층의 경도, 인장 강도 및 전단 강도는 먼저 증가하고 용접 속도가 증가함에 따라 감소합니다. 이러한 연구는 진공판 글레이징의 레이저 밀봉 제조에 대한 이론적 기초를 제공할 수 있습니다.

레이저 용접은 높은 에너지 밀도[1], 용접의 열 변형이 적고 용접 효율이 높은 특성을 가지고 있습니다. 따라서 적용 가능성이 넓으며 21세기 가장 진보된 용접 방법 중 하나로 간주됩니다[2, 3]. 새로운 유형의 에너지 절약형 투명 단열재인 진공판 글레이징은 강력한 단열 성능, 우수한 결로 방지 및 방음 성능의 장점을 가지며 건축, 야채 온실, 태양 에너지 응용, 냉동 운송 분야에 적용되었습니다. , 등.

밀봉 공정에서 진공판 글레이징은 밀봉층 내부에 다양한 정도의 기공을 생성합니다. 기공이 있으면 미세구조를 조밀하게 만들 수 없으며 밀봉 품질이 좋습니다. 기공이 적고 고르게 분포되어 있으며 밀봉층의 밀도와 강도가 높습니다. 응력 집중을 유발하는 경향이 있는 기공이 더 많거나 고르지 않게 분포되면 판유리의 진공 견고성, 기계적 특성 및 서비스 수명이 감소할 수 있습니다. Zhaoet al. [4]는 이상적인 다공성과 우수한 기계적 특성을 지닌 다공성 금속 결합 입방정 질화 붕소(CBN) 연삭 휠을 준비하고 그 성능을 연구했습니다.

실험 결과는 다공성 CBN 연삭 휠이 유리화 연삭 휠에 비해 동일한 조건에서 더 높은 재료 제거율과 더 낮은 표면 경도를 얻을 수 있음을 보여주었습니다. Miaoet al. [5]는 연마층의 결합 특성에 대한 흑연 함량의 영향을 연구하고 최적의 흑연 함량을 10wt.%로 결정했습니다. 연마층의 다공성은 25%에 달했고 굽힘 강도는 125MPa에 달해 고속 연삭 요구 사항을 충족하는 데 유리했습니다. Miaoet al. [6]은 측면에서 진공 유리를 밀봉하기 위해 진공 용접을 채택하고 다양한 밀봉 온도를 사용하여 실험을 수행했습니다.

밀봉 층의 미세 구조에 대한 다양한 밀봉 온도의 영향을 분석하여 계면에 대한 재료 과학 특성의 조합을 평가하고 밀봉 온도가 밀봉 층의 경도 및 잔류 응력에 미치는 영향을 밝혀냈습니다. 2018년 Kim and Jeon[7]은 밀봉부의 강도 성능을 만족하는 단면 형상의 수소 혼합 가스 토치를 사용하였다. 이는 수소혼합가스 토치를 사용해 밀봉한 진공유리 패널의 모서리 모양이 다양해 진공유리의 강도에 영향을 미쳤기 때문이다. 2018년에 Zhang et al. [8]은 레이저 출력과 용접 속도가 밀봉 가장자리 다공성에 미치는 영향을 연구했습니다. 결과는 인터페이스 층이 작고 매끄러우며 레이저 출력이 증가함에 따라 기공 수가 감소한다는 것을 보여주었습니다. 전력이 일정 값을 초과하면 기공 수가 증가하여 인터페이스가 매끄럽지 않게 됩니다.