Kajian ini secara sistematik membandingkan aplikasi LW, OLW dan RMOLW konvensional pada plat aloi titanium TC4. Penyelidikan menggunakan pelbagai kaedah pencirian termasuk-pengimejan kamera berkelajuan tinggi, mikroskop optik (OM), mikroskop elektron pengimbasan (SEM), pembelauan serakan belakang elektron (EBSD) dan ujian tegangan. Keputusan menunjukkan bahawa proses RMOLW dengan ketara meningkatkan kualiti pembentukan permukaan kimpalan, bukan sahaja menghapuskan kecacatan undercut tetapi juga mengurangkan percikan. Secara mekanikal, rasuk anulus mengembangkan kawasan bukaan lubang kunci (sehingga 0.76 mm²), dan vorteks stabil yang dihasilkan oleh ayunan rasuk dengan berkesan menghalang lubang kunci daripada tertutup akibat mampatan logam cair, dengan itu memotong punca percikan. Dari segi struktur mikro, proses ini mengurangkan kecerunan suhu dan kadar penyejukan kolam lebur, menggalakkan pembentukan bakul halus-morfologi anyaman di pusat kimpalan dan meningkatkan perkadaran sempadan butiran sudut (HAGB)-tinggi. Akhirnya, sambungan kimpalan RMOLW mengekalkan kekuatan tegangan yang tinggi (sekitar 1148.8 MPa), manakala pemanjangan meningkat sebanyak 35.2% berbanding dengan kimpalan laser konvensional, mencapai padanan kekuatan dan kemuluran yang baik.
Rajah 1 menunjukkan persediaan eksperimen RMOLW. Teras terletak pada penggunaan gentian optik anulus khas, menghasilkan rasuk komposit yang terdiri daripada teras gentian pusat (100 µm) dan teras gentian gelang luar (300 µm). Rasuk bukan sahaja mempunyai pengagihan tenaga anulus tetapi juga melaksanakan trajektori ayunan bulat (lingkungan) melalui sistem galvanometer. Reka bentuk ini bertujuan untuk menggunakan kesan "lubang-mengembang" pada rasuk anulus dan kesan "kacau" ayunan secara serentak.
Rajah 1. Gambarajah skematik peranti kimpalan laser berayun mod cincin-: (a) peralatan eksperimen bersepadu (b) keratan rentas gentian-, diameter teras dan saiz titik fokus (c) trajektori sebenar pancaran laser.
Rajah 2 menunjukkan bahawa tepi permukaan LW adalah beralun, disertai dengan sejumlah besar percikan, dengan keratan-rentas dalam bentuk 'X' dan kedalaman undercut maksimum. Tepi kimpalan RMOLW lurus dan licin, hampir tiada percikan, keratan rentas berbentuk 'V'--lebar, kedalaman undercut yang sangat rendah dan peralihan yang lancar. Ini menunjukkan bahawa pengagihan tenaga RMOLW lebih seragam, dengan berkesan meningkatkan kualiti pembentukan kimpalan.
Rajah 2. Morfologi makroskopik dan-morfologi keratan rentas sendi: (a, d, g) morfologi kimpalan sampel kimpalan laser, (b, e, h) morfologi kimpalan sampel kimpalan laser berayun, (c, f, i) morfologi kimpalan sampel kimpalan laser berayun mod anulus.
Rajah 3. Aliran kolam cair dan gelagat pembukaan lubang kunci di bawah keadaan proses yang berbeza: (a) penjanaan percikan semasa kimpalan laser (b) hasil kimpalan laser berayun dalam satu kitaran (c) hasil kimpalan laser berayun dengan corak titik anulus dalam satu kitaran. Rajah 4 menunjukkan bahawa LW mempunyai taburan tenaga Gaussian yang memuncak secara mendadak, dengan tenaga yang sangat tinggi di pusat (407.2 J/mm²), menghasilkan kolam cair yang sempit dan dalam. RMOLW mempamerkan pengagihan tenaga seragam "rata-atas" (maksimum hanya 107.6 J/mm²), dengan keseragaman pengagihan tenaga meningkat sebanyak 2.2 kali ganda. Pemanasan seragam ini mengurangkan undercut, menjadikan keratan rentas{11}}kimpal lebih lebar dan licin.
Kajian itu, melalui analisis perbandingan proses LW, OLW dan RMOLW, mencapai kesimpulan utama berikut: 1. RMOLW menghalang keruntuhan lubang kunci dengan mengembangkan kawasan bukaan lubang kunci kepada 0.76 mm² dan memperkenalkan pusaran yang stabil, mengurangkan percikan semasa mengimpal sebanyak 88.6% berbanding dengan kimpalan tenaga RMOL{4}} meningkatkan keseragaman tenaga proses konvensional. 20 kali ganda, menghapuskan terlalu panas setempat, mengurangkan kedalaman potongan kimpalan sebanyak 56.3% dan membentuk keratan rentas-berbentuk V licin. 3. Sinergi antara rasuk anulus dan ayunan mengurangkan kecerunan suhu dan kadar penyejukan dalam kolam lebur, menggalakkan pembentukan{10}} kekuatan tinggi dan fasa alfa lamellar, dan mengurangkan kepekatan orientasi bijian. 4. Terima kasih kepada penindasan kecacatan potongan terkecil dan pengukuhan struktur mikro (sempadan butiran sudut-lebih tinggi), pemanjangan sambungan RMOLW meningkat sebanyak 35.2% berbanding dengan kimpalan laser konvensional, sambil mengekalkan kekuatan tegangan tinggi yang setanding dengan bahan asas
