Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Thermal analysis of a two-dimensional array with surface light emission based on nitride EEL lasers

Dąbrówka Dominika, Sarzała Robert P., Wasiak Michał, Kafar Anna, Perlin Piotr, Saba Kiran

Opto-Electronics Review

|

2022

|

Vol. 30, No. 4

art. no. e144115

EN

This paper presents the results of a thermal computational analysis of a two-dimensional laser array emitting from a surface. The array consisted of eight equispaced ridge-waveguide edge-emitting nitride diode lasers. Surface emission of light was obtained using mirrors inclined at 45°. The authors investigate how the geometrical dimensions of the array emitters and their pitch in the array affect the increase and distribution of temperature in the device. They also examine the influence on the temperature increase and distribution of the thickness of the insulating SiO₂, the thickness of the gold layer forming the top contact of the laser, and the thickness of the GaN substrate, as well as the influence of the ridge-waveguide width.

2

Simple three-stage frequency-stabilized diode laser system using injection-locking and tapered amplifier

Szonert Jerzy, Głódź Małgorzata, Kowalski Krzysztof

Opto-Electronics Review

|

2022

|

Vol. 30, No. 1

art. no. e140146

EN

We developed a three-stage, amplifying, tunable diode laser system that comprises a master laser in a Littrow configuration, frequency-stabilized by dichroic atomic vapour laser lock, acousto-optic frequency shifter, injection-locked slave laser, and tapered amplifier. The slave amplifies the injected frequency-shifted master beam while suppressing (within 0.5%) the strong dependence of its intensity on the acousto-optic frequency shifter carrier frequency, thus acting as a strongly saturated optical limiting amplifier with constant output power. The resulting beam is then amplified in a tapered amplifier. The system provides an output power above 700 mW at a wavelength of 780 nm, with a time-averaged linewidth of 0.6 MHz, and a frequency drift below 2 MHz/h. Dichroic atomic vapour laser lock enables frequency stabilization in the range of 400 MHz around D2 lines of rubidium. The mode-hop-free tuning range amounts to 2 GHz. Determined by the acousto-optic frequency shifter model used, the fine-tuning range (recision of few tens kHz) spans 70 MHz. A description of the system was presented and its performance was tested. The basic components have been designed in our laboratory.

3

Przegląd badań z zakresu kształtowania blach w ramach realizowanych projektów Sieci Badawczej Łukasiewicz – Instytutu Obróbki Plastycznej

Gądek Tomasz, Majewski Marcin, Drenger Tadeusz, Nowacki Łukasz

Obróbka Plastyczna Metali

|

2019

|

T. 30, nr 3

213--226

PL

W artykule przedstawiono zakres prac prowadzonych w Zakładzie Tłoczenia Sieci Badawczej Łukasiewicz – Instytutu Obróbki Plastycznej na przełomie ostatnich lat. Zamieszczono wyniki badań, m.in. prac statutowych, związanych z wyoblaniem wyrobów osiowo niesymetrycznych na specjalnej do tego celu zaprojektowanej przez Zakład Tłoczenia wyoblarce MWS-200. W trakcie badań statutowych wspomagano się oprogramowaniem do badań numerycznych, umożliwiającym przeprowadzenie prób wyoblania. Przedstawiono wyniki prac prowadzonych dla przemysłu, m.in. oświetleniowego, wentylacyjnego, motoryzacyjnego, lotniczego i spożywczego. Pokazano przykładowe wyroby wykonane metodą wyoblania, w tym wyroby wykonane z blachy perforowanej, stali nierdzewnej i aluminium. Ponadto zaprojektowano, wykonano i wdrożono maszynę przeznaczoną do łączenia ze sobą elementów wentylacji. W omawianym okresie Zakład Tłoczenia uczestniczył w realizacji 8 projektów unijnych i krajowych, z czego trzy z nich są nadal realizowane. Zakres prowadzonych prac dotyczył m.in.: walcowania płaskowników o zmiennym przekroju; walcowania pierścieni na gorąco wraz z analizą rozkładu temperatury podczas trwania procesu; gięcia wyciskanych profili aluminiowych o długości do 13 metrów, wykonanych ze stopów serii 5xxx i 6xxx; walcowania na zimno z zastosowaniem układu grzewczo-chłodzącego pomiędzy klatkami linii walcowniczej; modernizacji specjalnej prasy do zgrzewania pasów z włókna szklanego o szerokości do 2,5 m; gięcia profili cienkościennych o zmiennym przekroju z zastosowaniem miejscowego podgrzewania laserem diodowym.

EN

This article presents the scope of works performed at the Press Forming Department of the Łukasiewicz Research Network – Metal Forming Institute in recent years. It includes the results of tests, including statutory works, associated with spinning of axially asymmetrical products on the MWS-200 spinning lathe designed especially for this purpose by the Press Forming Department. Over the course of statutory works, numerical simulation software was used to assist and enable the performance of spinning tests. The results of works performed for industry, including: lighting, ventilation, automotive, aviation and food, are presented. Examples of products made using the spinning method are shown, including products made of perforated sheet, stainless steel and aluminum. Moreover, a machine intended for joining of ventilation elements was designed, made and implemented. During the period under discussion, the Press Forming Department participated in the realization of 8 EU and domestic projects, three of which are still underway. The scope of performed works concerned, among other things: rolling of flat bars with variable cross-section; hot-rolling of rings along with analysis of temperature distribution over the duration of the process; bending of extruded aluminum profiles with length up to 13 meters, made from 5xxx and 6xxx series alloys; cold rolling with the application of a heating and cooling system between cages of the rolling line; modernization of a special press for bonding of glass fiber belts with a width up to 2.5 m; bending of thin-walled profiles of variable cross-section with the application of local heating using a diode laser.

4

Measurements and numerical simulations of laser hardening and remelting thermal cycles

Kik T., Wyględacz B.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2019

|

Vol. 96, nr 2

69--82

EN

Purpose: of these researches was to investigate the influence of thermal cycles recording conditions and comparing them with the calculated by FEM. This approach allows proposing a new way of determining the technological conditions of the process, based on numerical analyses. Design/methodology/approach: Thermal cycles of high power diode laser hardening and remelting was recorded and calculated by FEM. Results of metallographic examinations were compared with numerical simulations results, as well as the thermographic pictures. Acquisition errors during the thermal cycles were also defined. Findings: Due to the fact that the it was used FEM, comparison of the numerical analyses with real test results was performed for laser hardening and remelting process. Research limitations/implications: For complete information it is needed to collect bigger database of the results and prepare also hardness calculation model for WCL steel. Practical implications: The result of the presented work is to signal a methodology that allows obtaining information on the impact of the parameters of the laser hardening and remelting process on the properties of the treated samples. Not without significance is the fact that the use of FEM eliminates in this case a lot of errors that in real tests can distort the result. Originality/value: The researches were provided for high power diode laser hardening and remelting. The influence of heat input on layers properties and theirs structure was defined. Results were compared with thermographic pictures and calculated cases.

5

Przetapianie laserem diodowym powierzchni żeliwa chromowego

Kotarska A., Janicki D.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 5

70--74

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań procesu przetapiania laserowego powierzchni odlewów z żeliwa chromowego ZlCr25V. Próby przetapiania wykonano z użyciem lasera diodowego dużej mocy (HPDDL) o prostokątnym ognisku wiązki laserowej i równomiernym rozkładzie gęstości mocy w jednej osi ogniska (top-hat profile). Określono wpływ parametrów procesu na wymiary, mikrostrukturę oraz twardość strefy przetopionej. Badania metalograficzne ściegów przetopień wykonano na mikroskopie świetlnym oraz na skaningowym mikroskopie elektronowym.

EN

The article presents examinations of the microstructure and hardness of the surface melted layer produced on ZlCr25V high chromium cast iron substrate. The laser surface melting process was carried out using high power diode laser (HPDDL) with rectangular laser beam focus and uniform power density distribution in one axis of the beam focus (top-hat profile). During research the influence of laser processing conditions on the geometrical parameters of fusion zone, microstructure and hardness was investigated. The metallographic tests were made using optical microscope and scanning electron microscope.

6

Gaz osłonowy: zwykły produkt czy narzędzie służące optymalizacji?

Matz C.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 6

6--9

PL

Spawacze często uważają, że wszystkie gazy osłonowe są zasadniczo identyczne, a zmiana gazu nie wywiera zauważalnego wpływu na spoinę. W rezultacie gaz osłonowy z reguły postrzega się jako nieuniknioną konieczność w procesach spawania w osłonie gazowej - jako towar, który można nabyć w dowolnym miejscu, za możliwie najniższą cenę. Ale czy naprawdę jedynym zadaniem gazów osłonowych jest ochrona jeziorka spawalniczego przed niepożądanym dostępem powietrza? Czy to prawda, że poszczególne gazy osłonowe można stosować zamiennie i że można kierować się najniższą ceną? Czy rzeczywiście obowiązuje tu prosta zasada, że zakup najtańszego rozwiązania generuje oszczędności? Jak wykazano w niniejszym artykule, gaz osłonowy ma w rzeczywistości bezpośredni wpływ na proces spawania, a jego precyzyjny dobór zawsze znacząco wpływa na jakość i wydajność procesu. W ten sposób gaz osłonowy staje się gazem technologicznym, a zło konieczne - cennym narzędziem. Korzyści płynące z właściwego doboru gazu technologicznego wyjaśniono na przykładach, począwszy od spawania metodą TIG aż po proces MAG-Tandem, od stali wysokostopowej aż po aluminium.

7

The Influence of the Laser Beam Fluence on Change in Microstructure, Microhardness and Phase Composition of Feb-Fe2B Surface Layers Produced on Vanadis-6 Steel

Bartkowska A., Jurči P., Hudáková M., Bartkowski D., Kusý M., Przestacki D.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

Vol. 63, iss. 2

791--800

EN

The paper presents the study results of laser modification of Vanadis-6 steel after diffusion boronized. The influence of laser beam fluence on selected properties was investigated. Diffusion boronizing lead to formation the FeB and Fe2B iron borides. After laser modification the layers were consisted of: remelted zone, heat affected zone and substrate. It was found that increase of laser beam fluence have influence on increase in dimensions of laser tracks. In the thicker remelting zone, the primary dendrites and boron eutectics were detected. In the thinner remelting zone the primary carbo-borides and eutectics were observed. In obtained layers the FeB, Fe2B, Fe3B0.7C0.3 and Cr2B phases were detected. Laser remelting process caused obtained the mild microhardness gradient from the surface to the substrate. In the remelted zone was in the range from 1800 HV0.1 to 1000 HV0.1. It was found that the laser beam fluence equal to 12.7 J/mm2 was most favorable. Using this value, microhardness was relatively high and homogeneous.

8

Symulacja numeryczna i badania cykli cieplnych hartowania laserowego stali narzędziowej WCL

Wyględacz B., Kik T., Janicki D.

Przegląd Spawalnictwa

|

2017

|

R. 89, nr 5

91--95

PL

W artykule tym zamieszczono wyniki badań przebiegu cykli cieplnych hartowania laserowego stali WCL za pomocą lasera diodowego ROFIN DL 020. Cykl cieplny mierzono na głębokościach 0,5, 1, 2 i 3 mm od powierzchni obrabianej, pomiary uzupełniono rozkładem powierzchniowym pól temperatur wykonanym kamerą termograficzną. Przeprowadzone symulacje numeryczne metodą MES w oprogramowaniu Sysweld pozwoliły na stwierdzenie wysokiej korelacji wyników symulacji z pomiarami i brak błędów związanych z zakłóceniami wprowadzonymi przez metody pomiarowe.

EN

In this article results of heat cycle examination of WCL steel laser hardening with use of ROFIN DL 020 diode laser were presented. Heat cycle was measured on depths 0.5, 1, 2 and 3 mm from worked plane, measurements were supplemented with planar temperature field made with thermographic camera. Numerical FEM simulations of process carried with use of Sysweld software enabled determination of high convergence of simulation results with measurements and lack of errors introduced by measurements methods.

9

Zastosowanie lasera diodowego SIROLaser Blue® w stomatologii

Dudziak-Milkowska K., Szymonowicz M., Rybak Z., Bębenek K., Błaszczyk A., Kiryk J., Kotowski D., Kowalska K., Szczygielski T., Kosior P., Dobrzyński M., Bryła E.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2017

|

Vol. 6, nr 2

115--118

PL

Technologie laserowe na stałe znalazły swoje miejsce w świecie medycyny. Ich rozwój zawdzięczamy wykorzystywaniu nowoczesnych rozwiązań technologicznych, dzięki którym stale zwiększa się spektrum zastosowań klinicznych laserów. Poza niewątpliwą skutecznością tych urządzeń bardzo ważną zaletą są pozytywne odczucia pacjentów, m.in. szybsza rekonwalescencja. Skonstruowanie wydajnej diody laserowej o niebieskim promieniowaniu umożliwiło lepszą absorpcję światła w tkance miękkiej oraz zmniejszyło jego pochłanianie przez tkanki otaczające. W pracy przedstawiono możliwości zastosowania nowoczesnego lasera diodowego SIROLaser Blue® w praktyce lekarsko-stomatologicznej.

EN

Laser technologies permanently found their place in the world of medicine. A significant and continuous their development is connected with the use of modern technological solutions, whereby the spectrum of clinical applications of lasers constantly increases. Besides the undoubted effectiveness of these devices very important advantage is the positive feelings of patients, including faster convalescence. Construction of efficient laser diode of blue radiation allowed the better light absorption in soft tissues, and reduced its absorption by surrounding tissues. The paper presents the possibility of using modern laser diode SIROLaser Blue® in dental practice.

10

Microstructural Evolution During Laser Surface Alloying of Ductile Cast Iron with Titanium

Janicki D.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 4

2425--2431

EN

Diode laser surface alloying process was used to the in-situ synthesis of TiC-reinforced composite surface layers on the ductile cast iron substrate. The obtained composite surface layers were investigated using optical and scanning electron microscopy, and XRD diffraction. It was found that the morphology and fraction of TiC phase is directly dependent upon both the concentration of titanium in the molten pool and also the solidification rate. With increasing titanium content, the fraction of TiC increases, whereas the fraction of cementite decreases. The TiC phase promotes a heterogeneous nucleation of primary austenite grains, what reduces a tendency of cracking in the alloyed layers.

11

Diode Laser Surface Alloying of Armor Steel with Tungsten Carbide

Janicki D., Górka J., Kwaśny W., Gołombek K., Kondracki M., Żuk M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 2A

473--481

EN

Metal matrix composite (MMC) surface layers reinforced by WC were fabricated on armor steel ARMOX 500T plates via a laser surface alloying process. The microstructure of the layers was assessed by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The surface layers having the WC fraction up to 71 vol% and an average hardness of 1300 HV were produced. The thickness of these layers was up to 650 μm. The addition of a titanium powder in the molten pool increased the wettability of WC particles by the liquid metal in the molten pool increasing the WC fraction. Additionally, the presence of titanium resulted in the precipitation of the (Ti,W)C phase, which significantly reduced the fraction of W-rich complex carbides and improved a structural integrity of the layers.

12

Badanie skłonności i określenie przyczyn tworzenia się pęknięć w lutospoinach złączy zakładkowych aluminium-stal niestopowa wykonanych metodą CMT oraz laserem diodowym dużej mocy

Czupryński A., Wyględacz B.

Przegląd Spawalnictwa

|

2016

|

R. 88, nr 9

103--114

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących skłonności do tworzenia się pęknięć w lutospoinach złączy zakładkowych cienkich blach aluminiowych i karoseryjnych blach stalowych obustronnie galwanizowanych cynkiem, które wykonywano laserem diodowym dużej mocy (HPDL) ROFIN DL 020 oraz łukowo metodą CMT z użyciem materiału dodatkowego odpowiednio w postaci proszku i drutu litego. Przedstawiono wyniki badań metalograficznych makroskopowych i mikroskopowych, rentgenografii strukturalnej, mikroanalizy rentgenowskiej EDS oraz pomiarów twardości. Wskazano na przyczyny powstawania w lutospoinach na osnowie aluminium, złączy różnoimiennych typu aluminium - ocynkowana stal niestopowa, kruchych faz międzymetalicznych typu Fe-Al.

EN

In this article results of studies on cracks formation susceptibility in braze-welded joints of thin aluminum sheets and double-sided zinc galvanized steel sheets for car body parts made by laser brazing with high power diode laser ROFIN DL 020 and CMT MIG-brazing, with filler material in form of powder and wire accordingly, were presented. Results of macro- and microscopic metallographic examinations, structural roentgenography, EDS microanalysis and hardness tests were presented. Causes of brittle intermetallic Fe-Al phases formation in Al-matrix filler metal in dissimilar aluminum - zinc plated carbon steel joints were pointed.

13

How to enhance a room-temperature operation of diode lasers and their arrays

Sarzała R. P., Sokół A. K., Kuc M., Nakwaski W.

Optica Applicata

|

2016

|

Vol. 46, nr 2

213--226

EN

A key problem to be solved during designing productive diode lasers and their lasing arrays is their proper thermal management enabling efficient high-power operation. Strictly speaking, the above demand leads to optimization of their structures to enhance lasing performance for high operation currents. It is well-known that deterioration of laser performance is mostly induced by excessive temperature increases within their volumes. In diode-laser arrays, additionally thermal crosstalk between array emitters should be taken into account. In the present paper, physics of heat-flux generation within the laser-diode volume and its extraction from it is analysed and described with the aid of our self-consistent simulation procedure. Then their thermal optimization is discussed including a proper design of a heat-flux generation within the laser volume, enhancement of its transport towards a laser heat-sink and, additionally in laser arrays, reduction of a thermal crosstalk between individual array emitters. The analysis is carried out using modern nitride edge-emitting ridge-waveguide lasers and their one-dimensional arrays as well as arsenide semiconductor disk lasers as typical examples of modern diode-laser designs. Physical processes responsible for heat-flux generation within these devices and heat-flux extraction from their volumes are analysed and an impact of some construction details on these processes is explained.

14

Comparison of Titanium Metal Matrix Composite Surface Layers Produced During Laser Gas Nitriding of Ti6Al4V Alloy by Different Types of Lasers

Lisiecki A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 4

1777--1784

EN

The article presents the results of a comparative study of the nitriding process of titanium alloy substrate using two lasers with different characteristics of laser beams. One of the applied lasers was a high power diode laser emitting at a dominant wavelength of 808 nm, with a rectangular laser beam spot, and multimode energy distribution across the spot. The second laser was a solid state Yb:YAG disk laser emitting at a wavelength of 1.03 μm, with a circular beam spot, characterized by near Gaussian energy distribution across the spot. In a case of both lasers single stringer beads with a similar width and at similar energy input were produced. As a result of melting of the substrate with a laser beam in a pure gaseous nitrogen atmosphere composite surface layers with in situ precipitated titanium nitrides embedded in the metallic matrix of titanium alloy were produced, in both cases. However, the surface topography and structure is different for the surface layers produce by different lasers at the same processing parameters and width of laser beams.

15

Wyoblanie na gorąco stopu Hastelloy C-276 z zastosowaniem lasera diodowego dużej mocy

Gądek T., Nowacki Ł., Drenger T.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2014

|

T. 25, nr 4

287--299

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wyoblania na gorąco z zastosowaniem lasera diodowego dużej mocy. Ponadto opisano sposób wyznaczania emisyjności dla stopu Hastelloy C-276. Przedstawiono wyniki badań statycznej próby rozciągania na gorąco oraz badania nad doborem odpowiedniej temperatury grzania stopu niklu podczas wyoblania na gorąco. Uzyskane wyniki badań porównano z wynikami wyoblania na zimno stopu Hastelloy C-276.

EN

In this article are presented the results of research on hot spinning using a high-power diode laser. Furthermore, the method of determining the emissivity of Hastelloy C-276 is described. The results of a hot, static tensile strength test and of an investigation of the selection of an appropriate heating temperature of a nickel alloy during hot spinning are presented. The test results obtained were compared with the results of cold spinning of Hastelloy C-276.

16

Właściwości warstw kompozytowych Ti/TiN wytwarzanych metodą in situ z zastosowaniem lasera diodowego dużej mocy

Lisiecki A., Janicki D., Grabowski A., Gołombek K.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2013

|

R. 57, nr 1

59-65

PL

Opisano wyniki badań struktury i właściwości warstw wierzchnich kompozytowych Ti/TiN wytwarzanych " in situ" w wyniku przetapiania warstwy wierzchniej płytki ze stopu tytanu Ti6Al4V wiązką lasera diodowego dużej mocy w atmosferze czystego azotu (azotowania laserowego gazowego). Analizowano wpływ parametrów procesu azotowania laserowego na mikrostrukturę warstw wierzchnich, mikrotwardość, odporność na zużycie ścierne typu metal - metal oraz odporności na zużycie erozyjne przy różnych kątach padania erodentu.

EN

It has been described the results of testing of the structure and properties of surface Ti/TiN composite layers produced "in situ" in consequence of remelting of the surface layer of the Ti6Al4V titanium alloy plate by means of high power diode laser under pure nitrogen (laser gas nitriding). The influence of the parameters of the laser gas nitriding process on the microstructure of surface layers, microhardness, abrasive wear resistance of the metal-metal type and erosive wear resistance at different glancing angles of the erodent has been analyzed.

17

Badania możliwości kształtowania stopu Hastelloy C-276 metodą zgniatania obrotowego rzutowego

Drenger T., Frąckowiak S., Gądek T.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2012

|

T. 23, nr 1

13-26

PL

W artykule zamieszczono informacje na temat kształtowania materiału Hastelloy C-276, metodą zgniatania obrotowego rzutowego. Opisano przebieg badań przeprowadzonych w Instytucie Obróbki Plastycznej. KrąSki o średnicy 200 mm kształtowano na trzech wzornikach, celem uzyskania wyrobu o połowie kąta rozwarcia stoSka równym 30o. Badania prowadzono z zastosowaniem międzyoperacyjnej obróbki cieplnej. Dodatkowo przeprowadzono badania moSliwości kształtowania materiału, z pominięciem jednej lub dwóch operacji, mających na celu optymalizację kształtowania metodą zgniatania obrotowego rzutowego. W artykule zamieszczono wyniki badań, mających na celu doskonalenie metod kształtowania obrotowego.

EN

The paper contains information on shaping Hastelloy C-276 material by the method of shear forming. Investigation performed by the Metal Forming Institute has been described. Disks with the diameter of ? 200 mm have been formed on three templets in order to obtain a product with half angle of cone equal to 30o. The investigation has been performed with heat treatment between operations. Additionally, tests of forming the material with the omission of one or two operations intended to optimize shaping by the method of shear forming.

18

Laser diode distance measuring interferometer - metrological properties

Dobosz M.

Metrology and Measurement Systems

|

2012

|

Vol. 19, nr 3

553-564

EN

A novel laser diode based length measuring interferometer for scientific and industrial metrology is presented. Wavelength the stabilization system applied in the interferometer is based on the optical wedge interferometer. Main components of the interferometer such as: laser diode stabilization assembly, photodetection system, measuring software, air parameters compensator and base optical assemblies are described. Metrological properties of the device such as resolution, measuring range, repeatability and accuracy are characterized.

19

Welding of titanium alloy by different types of lasers

Lisiecki A.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2012

|

Vol. 58, nr 2

209--218

EN

Purpose: of this paper was focused on comparing the welding modes during laser welding of butt joints of titanium alloy Ti6Al4V sheets 1.5 and 2.0 mm thick with direct diode laser and Disk solid state laser. Design/methodology/approach: Bead-on-plate welds were produced at different parameters of laser welding, different welding speed, different output laser power resulted in different heat input of laser welding process. The test welds were investigated by visual test, metallographic observations including macro and microstructure analysis. Additionally mechanical test were carried out such as tensile tests and technological bending test of the joints. The influence of basic laser welding parameters on the penetration depth, shape of fusion zone, width of welds and width of heat affected zones were studied. Additionally the phenomena of laser heating and melting of the welded sheets were analyzed. Findings: It was found that the mechanism of HPDL laser welding of titanium alloy differs distinctly from the mechanism of Disk laser welding. The test welds produced by HPDL laser were high quality. Welds produced by the Disk laser are characterized by a columnar shape of fusion zones, very narrow with narrow and fine structure heat affected zone. Research limitations/implications: In further investigations of laser welding of titanium alloys applying the key-hole welding mode a special care must be taken to the shielding of the weld zone and protection the weld pool and weld metal against the harmful gases from air atmosphere. Practical implications: Results of investigations presented in this paper may be applied directly for welding high quality butt joints of titanium alloy with the HPDL laser. In a case of laser welding with the Disk laser practical application requires further study, especially concentrated on the effectiveness of gas protection of the welding area including the key-hole, weld pool and surrounding regions of metal. Originality/value: This paper describes results of investigation concerning laser welding of the most common used titanium alloy Ti6Al4V by two unique and modern lasers. The investigations were carried out using the high power diode laser with a rectangular laser beam spot and also using a new generation of Disk laser characterised very high power density of the laser beam spot.

20

Kształtowanie struktury l własności warstwy wierzchniej odlewniczych stopów magnezu obróbką laserową

Dobrzański L. A., Domagała-Dubiel J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 7-8

411-419

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań struktury, własności mechanicznych i odporności korozyjnej warstwy wierzchniej odlewniczych stopów magnezu Mg-AI-Zn o zróżnicowanym stężeniu aluminium MCMgAIBZnl, MCMgAI6Znl, MCMgAI9Znl oraz MCMgAll2Znl po laserowej obróbce powierzchniowej. Wtapianie laserowe cząstek WCw odlewnicze stopy magnezu wykonano przy użyciu lasem diodowego dużej mocy (HPDL). Stwierdzono, że struktura warstwy wierzchniej badanych odlewniczych stopów magnezu, krzepnąca po obróbce laserowej, charakteryzuje się zróżnicowaną morfologią i składa się z osnowy z dendrytami z eutektyką płytkową Mgl7All2 i Mg w obszarach międzydendrytycznych oraz dyspersyjnych cząstek wtopionych węglików WC. Największym przyrostem twardości odznaczają się stopy magnezu MCMgAIBZnl i MCMgAI6Znl z laserowo wtopionymi cząstkami WC, co spowodowane jest umocnieniem materiału w następstwie utwardzania dysper-syjnego. Warstwy wierzchnie odlewniczych stopów magnezu z laserowo wtopionymi cząstkami węglików uzyskują wyższe wartości prądów korozyjnych i niższe potencjały korozyjne, co wskazuje na ich słabszą odporność korozyjną w odniesieniu do materiału podłoża. Warstwy te ulegają korozji wżerowej.

EN

Structure, mechanical properties, as well as corrosion resistance of the surface layer Mg-AI-Zn casting magnesium alloys with the diversified aluminium concentration of MCMgAI3Znl, MCMgAI6Znl, MCMgAI9Znl, MCMgAH2Znl after laser surface treatment was presented in this work. Penetrated with WC carbide particles using laser fusion of the casting magnesium alloys carried out using high power diode laser (HPDL). It has been stated that the structure of the surface layer of the examined casting magnesium alloys solidified after the laser treatment demonstrates diversified morphology and consists of matrix with dendrites with the eutectic lamellae Mgl7AH2 and Mg in the inter-dendritic and dispersion spacing oj the fused WC carbide particles. The highest hardness increase, is demonstrated by the MCMgAI3Znl and MCMgAI6Znl magnesium alloys with the laser fused carbide particles, due to the consolidation of the material resulting from the dispersion hardening. The surface layers of the casting magnesium alloys with the laser fused carbide particles achieve higher values of the corrosion current and lower corrosion potential which indicate their weaker corrosion resistance in relation to the substrate material. These layers corrode to pitting corrosion.