Effect of Pulse Repetition and Peak Power of Nd:YAG Laser for Surface Treatment on Ti–6Al–4V Alloy

Ali GURSEL
2.395 810

Öz


Titanyum ve Titanyum alaşımları, yüksek mukavemet, düşük ağırlık oranı ve mükemmel korozyon direnci sebebiyle, medikal ve havacılık endüstrisi dahil olmak üzere birçok alanda başarıyla kullanılmaktadır. Bu alanlarda yapılan üretimler için uygulanan kaynak ve iyileştirme işlemleri için birçok teknik mevcuttur. Bu teknikler arasında, lazer kaynağı hassas ve hızlı işlem kabiliyeti sayesinde Titanyum alaşımları için çok önemli avantajlar sağlamaktadır. Darbe ya da atış şekli, enerji, süre, kaynak hızı, pik gücü ve frekans gibi Nd:YAG lazer parametereleri, doğrudan ya da dolaylı olarak kaynak dikiş kalitesini ve morfolojisini etkilemektedir. Bu çalışmada, 1.5 mm kalınlığında Ti6Al4V Titanyum alaşımı levha yüzeyi SigmaLaser®300 Nd:YAG tipi lazer kaynak cihazıyla işlenmiştir. Pik gücü ve frekans değerlerinin kaynak kalitesine, dikiş morfolojisine ve numune yüzeylerine etkisi incelenmiştir. Dikiş kalitesi, morfoloji ve mikro sertlik değerleri bakımından karekterize edilmiştir

Anahtar kelimeler


YAG lazer, Yüzey iyileştirme, Ti6Al4V alaşımı

Tam metin:

PDF ÖZET

Referanslar


S.H. Wang, M.D. Wei, L.W. Tsay. Tensile properties of LBW welds in Ti–6Al–4V alloy at evaluated temperatures below 450 ◦C. Mater. Lett. 57 (2003): 1815–1823.

G. Casalino, F. Curcio, F. Memola, C. Minutolo. Investigation on Ti6Al4V laser welding using statistical and Taguchi approaches. J. Mater. Process. Technol. 167 (2005): 422–428.

M. Akbari, S. Saedodin, D. Toghraie, R.S. Razavi, F. Kowsari. Experimental and numerical investigation of temperature distribution and melt pool geometry during pulsed laser welding of Ti6Al4V alloy. Optics &Laser Technology 59 (2014): 52–59.

E. Akman, A. Demir, T. Canel,T. Sınmazcelik. Laser welding of Ti6Al4V titanium alloys. J Mater Process Technol 209 (2009): 3705–3713.

J.E. Blackburn, CM. Allen, PA. Hilton, L. Li, MI. Hoque, KH. Khan. Modulated Nd: YAG laser welding of Ti–6Al–4V. Sci Technol Weld Joining. 15 (2010): 433–440.

S. Zhao, G. Yu, H. Xiuli, H. Yaowu. Microstructural and mechanical characteristics of laser welding of Ti6Al4V and lead metal. Journal of Materials Processing Technology 212 (2012): 1520– 1527.

Y.F. Tzeng. Process characterisation of pulsed Nd:YAG laser seam welding. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 16 (2000): 10–18.

Y.F. Tzeng. Parametric analysis of the pulsed Nd:YAG laser seam-welding process. J. Mater. Process. Technol. 102 (2000): 40–47.

J. Weldingh, JK. Kristensen. Very deep penetration laser welding—techniques and limitations. In: Proceedings of 8th NOLAMP Conference. 2001, Copenhagen, Denmark.

T.Y. Kuo, SL. Jeng. Porosity reduction in Nd–YAG laser welding of stainless steel and inconel alloy by using a pulsed wave. J. Phys. D: Appl. Phys. 38 (2005): 722–728.

S. Sundaresan, RGD. Janaki.. Use of magnetic arc oscillation for grain refinement of gas tungsten arc welds in alpha–beta titanium alloys. Sci. Technol. Weld. Join. 4 (1999): 151–160.

V.K. Balla, J. Soderlind, S. Bose, A. Bandyopadhyay. Microstructure, mechanical and wear properties of laser surface melted Ti6Al4V alloy. Journal of the mechanical behavior of biomedical materials. 32 (2014) 335-344.

Q. Yunlian, D. Ju, H. Quan, Z. Liying.. Electron beam welding, laser beam welding and gas tungsten arc welding of titanium sheets. Mater. Sci. Eng. A280 (2000): 177–181.

P. Wanjara, M. Brochu, M. Jahazi. Thin gauge titanium manufacturing using multiple-pass-electron beam welding. Mater. Manuf. Proc. 21 (2006): 439–451.

V.C. Kumar.. Process parameters influencing melt profile and hardness of pulsed laser treated Ti–6Al–4V. Surf. Coat. Technol. 201 (2006): 3174–3180.