ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ - ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ರಿಂಗ್ ಮೋಡ್ (ARM) ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಮೇಲೆ ಆಂದೋಲನ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಪ್ರಭಾವ

ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ - ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ರಿಂಗ್ ಮೋಡ್ (ARM) ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಮೇಲೆ ಆಂದೋಲನ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಪ್ರಭಾವ

1. ಸಾರಾಂಶ

ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಮೇಲ್ಮೈ ಗುಣಮಟ್ಟ, ಮ್ಯಾಕ್ರೋ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಗಳು ಮತ್ತು ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮಾಡಬಹುದಾದ ರಿಂಗ್ ಮೋಡ್ (ARM) ನ ಸರಂಧ್ರತೆಯ ಮೇಲೆ ಆಂದೋಲನದ ವೈಶಾಲ್ಯ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.ಲೇಸರ್ ಆಸಿಲೇಟಿಂಗ್ ವೆಲ್ಡ್A5083 ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಫಲಕಗಳು. ಆಂದೋಲನದ ವೈಶಾಲ್ಯ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ವೆಲ್ಡ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಗುಣಮಟ್ಟವು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ವೈಶಾಲ್ಯ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ವೆಲ್ಡ್ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗವು "ಗೋಬ್ಲೆಟ್" ಆಕಾರದಿಂದ "ಕ್ರೆಸೆಂಟ್" ಆಕಾರಕ್ಕೆ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಸ್ಪರ್ಷಿಸುವ ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವ ದರದ ಕಡಿತದ ನಡುವಿನ ಸ್ಪರ್ಧೆಯಿಂದಾಗಿ ಆಂದೋಲನದ ವೈಶಾಲ್ಯ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ವೆಲ್ಡ್‌ನ ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆಂದೋಲನ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ವೆಲ್ಡ್ ಸರಂಧ್ರತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ವೈಶಾಲ್ಯವು 2 ಮಿಮೀ ಆಗಿರುವಾಗ 0.22% ಅಂತಿಮ ಸರಂಧ್ರತೆಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಟೊಮೊಗ್ರಫಿ ರಂಧ್ರ ವಿತರಣೆಯ ಮೇಲೆ ಆಂದೋಲನದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ದೃಢಪಡಿಸುತ್ತದೆ: ದೊಡ್ಡ ರಂಧ್ರಗಳು ಕರಗಿದ ಪೂಲ್‌ನ ಹಿಂದೆ ಒಟ್ಟುಗೂಡುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರಗಳು ಉತ್ತಮ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯು A5083 ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಆಂದೋಲನ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು ಅಮೂಲ್ಯವಾದ ಒಳನೋಟಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

೨ ಉದ್ಯಮದ ಹಿನ್ನೆಲೆ

ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು ಕಡಿಮೆ ತೂಕ, ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಆಟೋಮೋಟಿವ್, ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ರೈಲು, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ, ಸಣ್ಣ ಶಾಖ-ಪೀಡಿತ ವಲಯ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ವಿರೂಪತೆಯ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ,ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ದಪ್ಪ ಫಲಕಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಆರ್ಥಿಕ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ., ಇದು ವೆಲ್ಡ್ ಪಾಸ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳ ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಸರಂಧ್ರತೆಯು ಗಮನಾರ್ಹ ದೋಷವಾಗಿದೆ, ಇದು ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಿದ ಕೀಲುಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಗಂಭೀರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ರಕ್ಷಾಕವಚ ಅನಿಲವನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸುವುದು, ಡ್ಯುಯಲ್-ಬೀಮ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವುದು, ಮಾಡ್ಯುಲೇಟೆಡ್ ಲೇಸರ್ ಪವರ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಮತ್ತು ಆಸಿಲೇಟಿಂಗ್ ಬೀಮ್ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಸೇರಿದಂತೆ ಸರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ವ್ಯಾಪಕ ಅಧ್ಯಯನಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗಿದೆ. ಲೇಸರ್ ಆಸಿಲೇಟಿಂಗ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್‌ನ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ತನ್ನದೇ ಆದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಕ್ಕಾಗಿ ಎದ್ದು ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಆಸಿಲೇಟಿಂಗ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಸರಂಧ್ರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದಲ್ಲದೆ ವೆಲ್ಡ್‌ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ವೆಲ್ಡ್ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸರಂಧ್ರ ಕಡಿತ, ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣೆಯ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್, ಧಾನ್ಯ ರಚನೆಯ ಪರಿಷ್ಕರಣೆ ಮತ್ತು ಕರಗಿದ ಪೂಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಕರಗುವ ಹರಿವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ಸೇರಿದಂತೆ ಲೇಸರ್ ಆಸಿಲೇಟಿಂಗ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್‌ನ ವಿವಿಧ ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿವೆ. ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿಯ ವಿತರಣೆಯು ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್‌ನ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ನುಗ್ಗುವ ಆಳದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಂದೋಲನ ವೈಶಾಲ್ಯದಲ್ಲಿ, ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಆವರ್ತನದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಆಳವಾದ ನುಗ್ಗುವ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್‌ನಿಂದ ಅಸ್ಥಿರ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್‌ಗೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಶಾಖ ವಹನ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್‌ಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ವೈಶಾಲ್ಯ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ಸರಂಧ್ರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು, ಆದರೆ ವೆಲ್ಡ್‌ನ ನುಗ್ಗುವ ಆಳವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ವೆಲ್ಡ್‌ನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮಾಡಬಹುದಾದ ರಿಂಗ್ ಮೋಡ್ (ARM) ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಕೋರ್ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಉಂಗುರವಾಗಿ ವಿಭಜಿಸುತ್ತದೆ, ಕೀಹೋಲ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು 6xxx ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನು ವಿಭಿನ್ನ ಕೋರ್/ರಿಂಗ್ ಪವರ್ ಅನುಪಾತಗಳು ಮತ್ತು ಆಂದೋಲನ ಅಗಲಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ವೆಲ್ಡ್ ಮಾಡಲು ARM ಲೇಸರ್ ಆಸಿಲೇಟಿಂಗ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದಾರೆ. ವೆಲ್ಡ್ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಮುಖ್ಯ ಅಂಶವೆಂದರೆ ಕೋರ್-ರಿಂಗ್ ಪವರ್ ಅನುಪಾತಕ್ಕಿಂತ ಆಂದೋಲನ ಅಗಲ ಎಂದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಆಂದೋಲನ ಮತ್ತು ARM ಲೇಸರ್‌ನ ಸೂಪರ್‌ಪೋಸಿಷನ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಪ್ರತಿಬಂಧ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿಲ್ಲ. ಈ ಪ್ರಬಂಧದಲ್ಲಿ, ವೆಲ್ಡ್‌ನ ಸರಂಧ್ರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಹೆಚ್ಚಿನ ನುಗ್ಗುವ ಆಳ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ವೆಲ್ಡ್ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಹೊಸ ARM ಲೇಸರ್ ಆಸಿಲೇಟಿಂಗ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಆಂದೋಲನ ಆವರ್ತನಗಳು ಮತ್ತು ವೈಶಾಲ್ಯಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣೆ, ಕರಗಿದ ಪೂಲ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ ನಡವಳಿಕೆ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯ ಕುರಿತು ಸಮಗ್ರ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ.

3 .ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಉದ್ದೇಶಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು

ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನು ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಲು ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಲೇಸರ್ ಆಸಿಲೇಟಿಂಗ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಮೂಲ ವಸ್ತು (BM) 5083-O ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹವಾಗಿದ್ದು, 300mm × 100mm × 5mm (ಉದ್ದ × ಅಗಲ × ದಪ್ಪ) ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು ಮತ್ತು ಅದರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕುವ ಮೊದಲು, ಮೇಲ್ಮೈ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಹೊಳಪು ಮಾಡಲಾಯಿತು, ನಂತರ ಮೇಲ್ಮೈ ಎಣ್ಣೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು 15 ನಿಮಿಷಗಳ ಕಾಲ ಅಲ್ಟ್ರಾಸಾನಿಕ್ ಸ್ನಾನದಲ್ಲಿ ಅಸಿಟೋನ್‌ನಿಂದ ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸಲಾಯಿತು. ದಿಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಕುಕಾ ರೋಬೋಟ್, ಟ್ರೂಡಿಸ್ಕ್ 8001 ಡಿಸ್ಕ್ ಲೇಸರ್ ಮತ್ತು 3D PFO ಗ್ಯಾಲ್ವನೋಮೀಟರ್ ಸ್ಕ್ಯಾನರ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಟ್ರೂಡಿಸ್ಕ್ 8001 ಡಿಸ್ಕ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮಾಡಬಹುದಾದ ರಿಂಗ್ ಮೋಡ್ ಲೇಸರ್ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಯಿತು, ಕೋರ್/ರಿಂಗ್ ಫೈಬರ್ ಅನುಪಾತವು 100/400 μm ಮತ್ತು ಗರಿಷ್ಠ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್ 8 kW (ತರಂಗಾಂತರ 1030 nm, ಕಿರಣದ ಗುಣಮಟ್ಟದ ನಿಯತಾಂಕ 4.0 mm·rad) ನೊಂದಿಗೆ. ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವು ಕೋರ್ ಭಾಗ ಮತ್ತು ರಿಂಗ್ ಭಾಗದಿಂದ ಕೂಡಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರ ಕೋರ್ ಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಲೇಸರ್ ಕೀಹೋಲ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ (ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿಯ 60%), ಮತ್ತು ರಿಂಗ್ ಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಲೇಸರ್ ಚಿತ್ರ (b) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಉತ್ತಮ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯನ್ನು (ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿಯ 40%) ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಕೊಲಿಮೇಟರ್ ಮತ್ತು ಫೋಕಸಿಂಗ್ ಲೆನ್ಸ್‌ನ ಫೋಕಲ್ ಉದ್ದಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 138 mm ಮತ್ತು 450 mm. ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಫ್ಯಾಂಟಮ್ V1840 ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾವಿಲಕ್ಸ್ ಹೈ-ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವನ್ನು ನೈಜ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು, ಶೂಟಿಂಗ್ ವೇಗ 5000 fps ಮತ್ತು ಎಕ್ಸ್‌ಪೋಸರ್ ಸಮಯ 1 μs. ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಕಿರಣದ ಆಂದೋಲನ ಪಥ, ಲೇಸರ್ ಚಲನೆಯ ಮಾರ್ಗ ಮತ್ತು ತತ್ಕ್ಷಣದ ವೇಗವನ್ನು ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ.

4 ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಚರ್ಚೆ

4.1 ವೆಲ್ಡ್ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ಲೇಸರ್ ಆಂದೋಲನ ವಿಧಾನಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ವೆಲ್ಡ್ ಮೇಲ್ಮೈ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ನೇರ-ರೇಖೆಯ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್‌ನ ವೆಲ್ಡ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟಾಗಿರುತ್ತದೆ (78.01 μm ನ ಒರಟುತನ), ವೆಲ್ಡ್ ತರಂಗಗಳ ಕಳಪೆ ನಿರಂತರತೆ ಮತ್ತು ಸಾಕಷ್ಟು ವೆಲ್ಡ್ ಹರಡುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಕಷ್ಟು ವೆಲ್ಡ್ ರಚನೆ, ತೀವ್ರವಾದ ಸ್ಪ್ಲಾಟರ್ ಮತ್ತು ಅಂಡರ್‌ಕಟ್ ಅನ್ನು ಸಹ ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆಂದೋಲನ ವೈಶಾಲ್ಯ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ವೆಲ್ಡ್ ಮೇಲ್ಮೈ ದಟ್ಟವಾದ ಮತ್ತು ಏಕರೂಪದ ಮೀನು ಮಾಪಕಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. 0.5 ಮಿಮೀ, 1 ಮಿಮೀ ಮತ್ತು 2 ಮಿಮೀ ಆಂದೋಲನ ವೈಶಾಲ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವೆಲ್ಡ್‌ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಒರಟುತನವು ಕ್ರಮವಾಗಿ 80.71 μm, 49.63 μm ಮತ್ತು 31.12 μm ಆಗಿದೆ. ಸ್ಪ್ಲಾಟರ್‌ನಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಯಾವುದೇ ಅಕ್ರಮಗಳು ಅಥವಾ ಮುಂಚಾಚಿರುವಿಕೆಗಳಿಲ್ಲ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಂದೋಲನ ಆವರ್ತನವು ಹೆಚ್ಚು ನಿಯಮಿತ ಕರಗಿದ ಪೂಲ್ ಹರಿವು, ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದ ಬಲವಾದ ಸ್ಫೂರ್ತಿದಾಯಕ ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಆದರ್ಶ ವೆಲ್ಡ್ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ, ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡ್‌ನ ಆಕಾರವು ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದ ಚಲನೆಗೆ ಕಾರಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಆಂದೋಲನದ ವೈಶಾಲ್ಯ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ವೇಗವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಲೇಸರ್‌ನ ರೇಖೀಯ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು ಶಾಖದ ಇನ್‌ಪುಟ್‌ನ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ವೆಲ್ಡ್‌ನ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವು "ಗೋಬ್ಲೆಟ್" ಆಕಾರದಲ್ಲಿದೆ, ಇದು ಎರಡು ಭಾಗಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ: ಕೆಳಗಿನ ಭಾಗವು "ಕಾಂಡ", ಮತ್ತು ಮೇಲಿನ ಭಾಗವು "ಬೌಲ್". ನುಗ್ಗುವ ಆಳ ಮತ್ತು "ಕಾಂಡ"ವನ್ನು ಕ್ರಮವಾಗಿ H1 ಮತ್ತು H2 ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ವೆಲ್ಡ್‌ನ ಅಗಲಗಳು ("ಬೌಲ್") ಮತ್ತು "ಕಾಂಡ"ವನ್ನು ಕ್ರಮವಾಗಿ W1 ಮತ್ತು W2 ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. ವೆಲ್ಡ್ ಅಗಲಗಳು W1 ಮತ್ತು W2 ಎರಡೂ ಆಂದೋಲನದ ವೈಶಾಲ್ಯದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಆಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವೆಲ್ಡ್ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವು ಕ್ರಮೇಣ "ಗೋಬ್ಲೆಟ್" ಆಕಾರದಿಂದ "ಕ್ರೆಸೆಂಟ್" ಆಕಾರಕ್ಕೆ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಪಥದ ಅತಿಕ್ರಮಣದಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅಂಕಿಗಳನ್ನು (ಬಿ, ಡಿ) ಮತ್ತು (ಸಿ, ಇ) ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಆವರ್ತನದ ಹೆಚ್ಚಳವು ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಮಾರ್ಗದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಪಥದ ಅತಿಕ್ರಮಣ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿಯ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಏಕರೂಪಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಗರಿಷ್ಠ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಕಡಿತವು ವೆಲ್ಡ್ ಆಳದಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

4.2 ಕರಗಿದ ಪೂಲ್ ನಡವಳಿಕೆ ಕರಗಿದ ಪೂಲ್ ನಡವಳಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಮಾರ್ಗದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸಲು, ಕರಗಿದ ಪೂಲ್ ಮತ್ತು ಕೀಹೋಲ್‌ನ ವಿಕಸನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲು ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಚಿತ್ರ (ಎ) ನೇರ-ರೇಖೆಯ ಮಾರ್ಗದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಪೂಲ್‌ನ ವಿಕಸನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರಗಳು (ಬಿಎಫ್) ವಿಭಿನ್ನ ಆಂದೋಲನ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಪೂಲ್‌ನ ವಿಕಸನ ರೇಖಾಚಿತ್ರಗಳಾಗಿವೆ. ಆಂದೋಲನ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ವೈಶಾಲ್ಯದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಕರಗಿದ ಪೂಲ್‌ನ ಹಿಂಭಾಗದ ಭಾಗವು ಕರಗಿದ ಪೂಲ್ ಅಗಲದ ವಿಸ್ತರಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ದುಂಡಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕರಗಿದ ಪೂಲ್‌ನ ಉದ್ದ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರಸರಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕೀಹೋಲ್ ಸ್ಫೋಟದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಮೇಲ್ಮೈ ಏರಿಳಿತವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಕರಗಿದ ದ್ರವ ಲೋಹವು ಕರಗಿದ ಪೂಲ್‌ನ ಹಿಂಭಾಗದ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಸರಾಗವಾಗಿ ಮತ್ತು ನಿಯಮಿತವಾಗಿ ಘನೀಕರಿಸುತ್ತದೆ, ಏಕರೂಪದ ಮತ್ತು ದಟ್ಟವಾದ ವೆಲ್ಡ್ ಫಿಶ್ ಮಾಪಕಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಕರಗಿದ ಪೂಲ್‌ನ ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಛಾಯಾಗ್ರಹಣ ಚಿತ್ರಗಳಿಂದ ಪಡೆಯಲಾದ ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕೀಹೋಲ್ ತೆರೆಯುವ ಪ್ರದೇಶದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ (ಎ) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ನೇರ-ರೇಖೆಯ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕೀಹೋಲ್ ತೆರೆಯುವ ಗಾತ್ರವು ಸ್ಪಷ್ಟ ಏರಿಳಿತಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಕೀಹೋಲ್ ಮುಚ್ಚುವಿಕೆಯ ಹಲವಾರು ನಿದರ್ಶನಗಳನ್ನು (0 mm²) ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಸರಾಸರಿ ಕೀಹೋಲ್ ತೆರೆಯುವ ಪ್ರದೇಶ 0.47 mm². ಆಂದೋಲನದ ವೈಶಾಲ್ಯದ ಹೆಚ್ಚಳವು ಏರಿಳಿತಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಆಂದೋಲನ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ, ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಕೀಹೋಲ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಔಟ್‌ಲೆಟ್ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಂದೋಲನದ ವೈಶಾಲ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ತೆರೆಯುವ ಪ್ರದೇಶವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ವೈಶಾಲ್ಯದ ಹೆಚ್ಚಳವು ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದ ಸ್ಫೂರ್ತಿದಾಯಕ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಕೀಹೋಲ್‌ನ ಆವರ್ತಕ ಚಲನೆಯ ತ್ರಿಜ್ಯದ ವಿಸ್ತರಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಕರಗಿದ ಲೋಹದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ಮತ್ತು ಕೀಹೋಲ್ ಗೋಡೆಯ ಬಳಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಹೈಡ್ರೊಡೈನಾಮಿಕ್ ಒತ್ತಡದಿಂದಾಗಿ, ಕೀಹೋಲ್ ತೆರೆಯುವಿಕೆಯ ಬಳಿಯ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಕರಗಿದ ಪೂಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಎಡ್ಡಿ ಕರೆಂಟ್ ಚಲನೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಕೀಹೋಲ್ ತೆರೆಯುವ ಪ್ರದೇಶದ ವಿಸ್ತರಣೆಯು ಅದರ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಗುಳ್ಳೆಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೀಗಾಗಿ ಸರಂಧ್ರತೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ.

4.3 ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆ ವಿಭಿನ್ನ ಆಂದೋಲನ ಆವರ್ತನಗಳು ಮತ್ತು ವೈಶಾಲ್ಯಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ವೆಲ್ಡ್ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ EBSD ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಚಿತ್ರವು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ವೆಲ್ಡ್‌ನ ಸಮ್ಮಿಳನ ರೇಖೆಯ ಬಳಿ, ಸ್ತಂಭಾಕಾರದ ಡೆಂಡ್ರೈಟ್ ಧಾನ್ಯಗಳು ವೆಲ್ಡ್ ಕೇಂದ್ರದ ಕಡೆಗೆ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ. ಚಿತ್ರ (a) ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, "ಬೌಲ್" ಮತ್ತು "ಕಾಂಡ" ಪ್ರದೇಶಗಳ ನಡುವೆ, ಸ್ತಂಭಾಕಾರದ ಧಾನ್ಯ ವಿತರಣೆಯಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು. ಸ್ತಂಭಾಕಾರದ ಧಾನ್ಯಗಳನ್ನು "ಬೌಲ್" ಗೋಡೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ U-ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ವಿತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ "ಕಾಂಡ" ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ, ಸ್ತಂಭಾಕಾರದ ಧಾನ್ಯಗಳನ್ನು ಸಮ್ಮಿಳನ ರೇಖೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ U-ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ವಿತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವೆಲ್ಡ್‌ನ ಘನೀಕರಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಸಮ್ಮಿಳನ ವಲಯದಲ್ಲಿನ ಭಾಗಶಃ ಘನೀಕೃತ ಧಾನ್ಯಗಳು ಘನೀಕರಣದ ಮುಂಭಾಗಕ್ಕೆ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೇಶನ್ ತಾಣಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಗರಿಷ್ಠ ತಾಪಮಾನದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್‌ನ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಪೂಲ್ ಗಡಿಗೆ ಲಂಬವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಲೇಸರ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಪೂಲ್ ಒಳಗೆ ಅಧಿಕ ಬಿಸಿಯಾಗಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ G ಮತ್ತು ಮಧ್ಯಮ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರ R ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆ ರೂಪಾಂತರಕ್ಕಾಗಿ G/R ಮಿತಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸ್ತಂಭಾಕಾರದ ಧಾನ್ಯಗಳ ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ವೆಲ್ಡ್ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ G ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ G/R ಅನುಪಾತವು ಕ್ರಮೇಣ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯ ರೂಪಾಂತರ ಮಿತಿಗಿಂತ ಕೆಳಗಿಳಿಯುತ್ತದೆ, ಸಮನಾದ ಧಾನ್ಯಗಳಿಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಸಮನಾದ ಧಾನ್ಯಗಳು "ಬೌಲ್" ಮತ್ತು "ಕಾಂಡ" ಎರಡರ ಕೇಂದ್ರ ಭಾಗಗಳಲ್ಲಿವೆ. ವೆಲ್ಡ್‌ನ "ಕಾಂಡ" ಕಿರಿದಾಗಿದ್ದು ಮತ್ತು ಮೂಲ ವಸ್ತುವಿಗೆ ಹತ್ತಿರವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ "ಬೌಲ್" ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಮುಂಚಿತವಾಗಿ ಅದು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಘನೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಘನೀಕೃತ "ಕಾಂಡ" ಭಾಗವು "ಬೌಲ್" ನ ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೇಶನ್ ಸೈಟ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸ್ತಂಭಾಕಾರದ ಧಾನ್ಯಗಳ ಮೇಲ್ಮುಖ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರವು ನೇರ-ರೇಖೆ ಮತ್ತು ಆಂದೋಲನದ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಆಂದೋಲನ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದ ಸ್ಥಾನದ ನಿರಂತರ ಬದಲಾವಣೆಯು ಮಧ್ಯಂತರ ಕರಗಿದ ಪೂಲ್‌ನ ಉದ್ದವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಈಗಾಗಲೇ ಘನೀಕೃತ ಲೋಹವನ್ನು ಮತ್ತೆ ಕರಗಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಧಾನ್ಯದ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರ r ನಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು ಕೆಳಗಿನ ಸಮನಾದ ಧಾನ್ಯ ವಲಯದಲ್ಲಿ G/R ನಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.

4.4 ಸರಂಧ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಟೊಮೊಗ್ರಫಿಯನ್ನು ವೆಲ್ಡ್‌ನ ಸಮಗ್ರ ತಪಾಸಣೆ ನಡೆಸಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು, ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ವೆಲ್ಡ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ರಂಧ್ರಗಳ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಯಿತು. ರಂಧ್ರಗಳ ಒಟ್ಟು ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ವೆಲ್ಡ್‌ನ ಒಟ್ಟು ಪರಿಮಾಣದಿಂದ ಭಾಗಿಸಿ ರಂಧ್ರಗಳ ಒಟ್ಟು ಪರಿಮಾಣವಾಗಿ ಸರಂಧ್ರತೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೇರ-ರೇಖೆಯ ಲೇಸರ್ ಆಂದೋಲನ ಬೆಸುಗೆಗಳು ಮತ್ತು ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಲೇಸರ್ ಆಂದೋಲನ ಬೆಸುಗೆಗಳ ರಂಧ್ರ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಹೋಲಿಸುವ ಮೂಲಕ, ನೇರ-ರೇಖೆಯ ಲೇಸರ್ ಆಂದೋಲನ ಬೆಸುಗೆಗಳು ಹೆಚ್ಚು ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರಮಾಣದ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, 2.49% ರ ಸರಂಧ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ, ಇದು ವೃತ್ತಾಕಾರದಕ್ಕಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ.ಲೇಸರ್ ಆಸಿಲೇಟಿಂಗ್ ವೆಲ್ಡ್ಸ್. ಅಂಕಿಗಳನ್ನು (b, c) ಮತ್ತು (d, e) ಹೋಲಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಆಂದೋಲನ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ರಂಧ್ರಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ತಡೆಯಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು. ಅಂಕಿಗಳನ್ನು (b, d) ಮತ್ತು (c, e) ಹೋಲಿಸಿದಾಗ, ಆಂದೋಲನದ ವೈಶಾಲ್ಯದ ಹೆಚ್ಚಳವು ರಂಧ್ರ ರಚನೆಯನ್ನು ತಡೆಯುವಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು. ಆಂದೋಲನದ ವೈಶಾಲ್ಯವನ್ನು 2 mm ಗೆ ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದಾಗ (ಚಿತ್ರ (f)), ಸರಂಧ್ರತೆಯು 0.22% ಗೆ ಮತ್ತಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಸಣ್ಣ-ಪ್ರಮಾಣದ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬಿಡುತ್ತದೆ. ರಂಧ್ರ ಪ್ರದೇಶದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ರಂಧ್ರ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ, ವೆಲ್ಡ್ ಮಧ್ಯರೇಖೆಯಿಂದ ವಿಭಿನ್ನ ದೂರದಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರ ಪ್ರದೇಶದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ನೇರ-ರೇಖೆಯ ಬೆಸುಗೆಗಾಗಿ, ರಂಧ್ರದ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ವೆಲ್ಡ್ ಮಧ್ಯರೇಖೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಸಮ್ಮಿತೀಯವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವೆಲ್ಡ್ ಮಧ್ಯರೇಖೆಯಿಂದ ಅಂತರದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಕ್ರಮೇಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಕೀಹೋಲ್-ಪ್ರೇರಿತ ರಂಧ್ರಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ವೆಲ್ಡ್ ಮಧ್ಯರೇಖೆಯಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಪೂಲ್‌ನ ದ್ವಾರದ ಹಿಂದೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಲೇಸರ್ ಆಂದೋಲನ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್‌ಗಾಗಿ, ರಂಧ್ರ ವಿತರಣೆಯ ಸಮ್ಮಿತಿ ದುರ್ಬಲವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಚಿತ್ರವು ವೆಲ್ಡ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ವಿಭಿನ್ನ ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ರಂಧ್ರ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಕೆಂಪು ರೇಖೆಯು "ಬೌಲ್" ಮತ್ತು "ಕಾಂಡ" ಪ್ರದೇಶಗಳ ನಡುವಿನ ಗಡಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಬಲವಾದ ದೊಡ್ಡ ರಂಧ್ರಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ (ಚಿತ್ರಗಳು (ac)), ಗಡಿಯ ಮೇಲಿರುವ ರಂಧ್ರದ ಪ್ರದೇಶವು 85% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಇರುತ್ತದೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಉದ್ದವಾದ ಇಟುಡಿನಲ್ ಗಡಿಯಲ್ಲಿನ ಬಾಹ್ಯರೇಖೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯು ವೆಲ್ಡ್ ಪೂಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಗುಳ್ಳೆಗಳನ್ನು ಬಲೆಗೆ ಬೀಳಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ ಮತ್ತು ಸಿಕ್ಕಿಬಿದ್ದ ಗುಳ್ಳೆಗಳು ತೇಲುವಿಕೆಯ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಮೇಲ್ಮುಖವಾಗಿ ವಲಸೆ ಹೋಗುತ್ತವೆ. ಪ್ರಬಲವಾದ ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ (ಚಿತ್ರಗಳು (df)), ರಂಧ್ರಗಳು ಗಡಿ ರೇಖೆಯ ಕೆಳಗೆ 0.5 ಮಿಮೀ ಒಳಗೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಕಡಿಮೆ ತಂಪಾಗಿಸುವ ಸಮಯ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಮೇಲ್ಮುಖ ಸ್ಥಳಾಂತರವು ಈ ವಿದ್ಯಮಾನಕ್ಕೆ ಕಾರಣಗಳಾಗಿರಬಹುದು.

5 ತೀರ್ಮಾನಗಳು

(1) ವಿಭಿನ್ನ ಲೇಸರ್ ಆಂದೋಲನ ವಿಧಾನಗಳು ವೆಲ್ಡ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೇಲೆ ಸ್ಪಷ್ಟ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಬೀರುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ವೈಶಾಲ್ಯ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನವು ಮೇಲ್ಮೈ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಅತಿಯಾದ ದೊಡ್ಡ ಆಂದೋಲನ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಒರಟುತನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಕಾನ್ಕೇವ್ ದೋಷಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು.

(2) ವೆಲ್ಡ್ ಆಕಾರವನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಲೇಸರ್ ಆಂದೋಲನ ನಿಯತಾಂಕಗಳಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ವೇಗ, ಶಕ್ತಿ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು ಶಾಖದ ಇನ್ಪುಟ್ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಆಂದೋಲನದ ವೈಶಾಲ್ಯದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ವೆಲ್ಡ್ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವು "ಗೋಬ್ಲೆಟ್" ನಿಂದ "ಕ್ರೆಸೆಂಟ್" ಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಕಾರ ಅನುಪಾತವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

(3) ಆಂದೋಲನದ ವೈಶಾಲ್ಯ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನದ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, ಕರಗಿದ ಪೂಲ್ ಅಗಲವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹಿಂಭಾಗದ ಭಾಗವು ದುಂಡಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆಂದೋಲನ ಪರಿಣಾಮವು ಕರಗಿದ ಪೂಲ್‌ನ ಉದ್ದವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಗುಳ್ಳೆ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಏಕರೂಪದ ಘನೀಕರಣಕ್ಕೆ ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ. ನೇರ-ರೇಖೆಯ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕೀಹೋಲ್ ತೆರೆಯುವ ಪ್ರದೇಶವು ಏರಿಳಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ; ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಈ ಏರಿಳಿತವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು, ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು.

(4) ಆಂದೋಲನದ ವೈಶಾಲ್ಯ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ಉಷ್ಣ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ಮತ್ತು ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ದರ ಎರಡನ್ನೂ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ದೊಡ್ಡ ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರಗಳ ರಚನೆಗೆ ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಲೇಸರ್ ಸ್ಫೂರ್ತಿದಾಯಕ ಪರಿಣಾಮವು ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಪರಿಷ್ಕರಿಸಲು ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸದ ಬಲವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಲೇಸರ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ವೆಲ್ಡ್ ಗಡಸುತನವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಮೂಲ ವಸ್ತುಕ್ಕಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ನ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯ ನಷ್ಟದಿಂದಾಗಿರಬಹುದು.

(5) ತ್ರಿ-ಆಯಾಮದ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಟೊಮೊಗ್ರಫಿಯು ನೇರ-ರೇಖೆಯ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸರಂಧ್ರತೆ (2.49%) ಮತ್ತು ಆಂದೋಲನ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್‌ಗಿಂತ ದೊಡ್ಡ ರಂಧ್ರದ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಆಂದೋಲನ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ಸರಂಧ್ರತೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು, ವೈಶಾಲ್ಯವು 2 ಮಿಮೀ ಆಗಿರುವಾಗ 0.22% ತಲುಪಬಹುದು. ರಂಧ್ರ ಪ್ರದೇಶದ ವಿತರಣೆಯು ಆಂದೋಲನದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ: ದೊಡ್ಡ ರಂಧ್ರಗಳು ಕರಗಿದ ಪೂಲ್‌ನ ಹಿಂದೆ ಒಟ್ಟುಗೂಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರಗಳು ಉತ್ತಮ ಸಮ್ಮಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ದೊಡ್ಡ ರಂಧ್ರಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ "ಬೌಲ್" ಮತ್ತು "ಸ್ಟೆಮ್" ಪ್ರದೇಶಗಳ ನಡುವಿನ ಗಡಿಯ ಮೇಲೆ ವಿತರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಸಣ್ಣ ರಂಧ್ರಗಳು ಗಡಿಯ ಕೆಳಗೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತವೆ.