इस अध्ययन ने व्यवस्थित रूप से TC4 टाइटेनियम मिश्र धातु प्लेटों पर पारंपरिक LW, OLW और RMOLW के अनुप्रयोग की तुलना की। अनुसंधान में उच्च गति कैमरा इमेजिंग, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी (ओएम), स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (एसईएम), इलेक्ट्रॉन बैकस्कैटर विवर्तन (ईबीएसडी) और तन्य परीक्षण सहित विभिन्न लक्षण वर्णन विधियों को नियोजित किया गया। नतीजे बताते हैं कि RMOLW प्रक्रिया वेल्ड की सतह निर्माण गुणवत्ता में काफी सुधार करती है, न केवल अंडरकट दोषों को खत्म करती है बल्कि स्पैटर को भी कम करती है। यांत्रिक रूप से, कुंडलाकार बीम कीहोल खोलने के क्षेत्र (0.76 मिमी² तक) का विस्तार करता है, और बीम दोलन द्वारा उत्पन्न स्थिर भंवर पिघली हुई धातु के संपीड़न के कारण कीहोल को बंद होने से प्रभावी ढंग से रोकते हैं, जिससे छींटे का स्रोत कट जाता है। सूक्ष्म संरचना के संदर्भ में, यह प्रक्रिया पिघले हुए पूल के तापमान प्रवणता और शीतलन दर को कम करती है, वेल्ड केंद्र में बारीक टोकरी बुनाई आकृति विज्ञान के निर्माण को बढ़ावा देती है और उच्च कोण अनाज सीमाओं (एचएजीबी) के अनुपात को बढ़ाती है। अंततः, RMOLW वेल्डेड जोड़ उच्च तन्यता ताकत (लगभग 1148.8 एमपीए) बनाए रखते हैं, जबकि पारंपरिक लेजर वेल्डिंग की तुलना में बढ़ाव 35.2% बढ़ जाता है, जिससे ताकत और लचीलापन का एक अच्छा मेल प्राप्त होता है।
चित्र 1 RMOLW का प्रायोगिक सेटअप दिखाता है। कोर में विशेष कुंडलाकार ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग होता है, जो एक केंद्रीय फाइबर कोर (100 µm) और एक बाहरी रिंग फाइबर कोर (300 µm) से युक्त एक मिश्रित बीम का उत्पादन करता है। बीम में न केवल कुंडलाकार ऊर्जा वितरण होता है बल्कि गैल्वेनोमीटर प्रणाली के माध्यम से एक गोलाकार (सर्पिल) दोलन प्रक्षेप पथ भी निष्पादित होता है। इस डिज़ाइन का लक्ष्य कुंडलाकार बीम के "छेद-विस्तारित" प्रभाव और दोलन के "सरगर्मी" प्रभाव का एक साथ उपयोग करना है।
चित्र 1. रिंग मोड ऑसिलेटिंग लेजर वेल्डिंग डिवाइस का योजनाबद्ध आरेख: (ए) एकीकृत प्रयोगात्मक उपकरण (बी) फाइबर क्रॉस खंड, कोर व्यास और फोकल बिंदु आकार (सी) लेजर बीम का वास्तविक प्रक्षेपवक्र।
चित्र 2 से पता चलता है कि LW सतह का किनारा लहरदार है, जिसमें बड़ी मात्रा में छींटे हैं, 'X' आकार में एक क्रॉस अनुभाग और अधिकतम अंडरकट गहराई है। RMOLW वेल्ड किनारा सीधा और चिकना है, लगभग कोई छींटे नहीं, एक चौड़ा 'V' -आकार का क्रॉस{{4}सेक्शन, बहुत कम अंडरकट गहराई और एक सहज संक्रमण। यह इंगित करता है कि RMOLW का ऊर्जा वितरण अधिक समान है, जिससे वेल्ड निर्माण की गुणवत्ता में प्रभावी ढंग से सुधार होता है।
चित्र 2. जोड़ों की मैक्रोस्कोपिक आकृति विज्ञान और क्रॉस {{1} अनुभागीय आकृति विज्ञान: (ए, डी, जी) लेजर वेल्डिंग नमूनों की वेल्डिंग आकृति विज्ञान, (बी, ई, एच) दोलनशील लेजर वेल्डिंग नमूनों की वेल्डिंग आकृति विज्ञान, (सी, एफ, आई) कुंडलाकार मोड दोलनशील लेजर वेल्डिंग नमूनों की वेल्डिंग आकृति विज्ञान।
चित्र 3. विभिन्न प्रक्रिया स्थितियों के तहत पिघला हुआ पूल प्रवाह और कीहोल खोलने का व्यवहार: (ए) लेजर वेल्डिंग के दौरान छींटों का उत्पादन (बी) एक चक्र के भीतर दोलन लेजर वेल्डिंग का परिणाम (सी) एक चक्र के भीतर एक कुंडलाकार स्पॉट पैटर्न के साथ दोलन लेजर वेल्डिंग का परिणाम। चित्र 4 से पता चलता है कि LW में एक तीव्र शिखर वाला गॉसियन ऊर्जा वितरण है, जिसके केंद्र में अत्यधिक उच्च ऊर्जा (407.2 J/mm²) है, जिसके परिणामस्वरूप एक संकीर्ण और गहरा पिघला हुआ पूल बनता है। RMOLW एक "सपाट-शीर्ष" समान ऊर्जा वितरण (अधिकतम केवल 107.6 J/mm²) प्रदर्शित करता है, जिसमें ऊर्जा वितरण की एकरूपता 2.2 गुना बढ़ जाती है। यह समान हीटिंग अंडरकट को कम करता है, जिससे वेल्ड क्रॉस सेक्शन चौड़ा और चिकना हो जाता है।
अध्ययन, LW, OLW और RMOLW प्रक्रियाओं के तुलनात्मक विश्लेषण के माध्यम से, निम्नलिखित मुख्य निष्कर्षों पर पहुंचा: 1. RMOLW कीहोल खोलने के क्षेत्र को 0.76 मिमी² तक विस्तारित करके और एक स्थिर भंवर पेश करके कीहोल पतन को रोकता है, पारंपरिक लेजर वेल्डिंग की तुलना में वेल्डिंग के दौरान छींटे को 88.6% तक कम करता है। 56.3%, और एक चिकनी वी {{7} आकार का क्रॉस {{8} अनुभाग . 3. बनाता है, कुंडलाकार बीम और दोलन के बीच तालमेल पिघले हुए पूल में तापमान प्रवणता और शीतलन दर को कम करता है, उच्च {{10} ताकत और सख्त टोकरी {{11} बुनाई संरचनाओं और लैमेलर अल्फा चरण के निर्माण को बढ़ावा देता है, और अनाज अभिविन्यास की एकाग्रता को कम करता है . 4. अंडरकट दोषों के दमन और मजबूत करने के लिए धन्यवाद। माइक्रोस्ट्रक्चर (अधिक उच्च -कोण अनाज सीमाएं), आधार सामग्री की तुलना में उच्च तन्यता ताकत बनाए रखते हुए, पारंपरिक लेजर वेल्डिंग की तुलना में RMOLW जोड़ों की लम्बाई 35.2% बढ़ जाती है।
