Šajā pētījumā sistemātiski tika salīdzināta parasto LW, OLW un RMOLW pielietošana uz TC4 titāna sakausējuma plāksnēm. Pētījumā tika izmantotas dažādas raksturošanas metodes, tostarp ātrgaitas kameras attēlveidošana, optiskā mikroskopija (OM), skenējošā elektronu mikroskopija (SEM), elektronu atpakaļizkliedes difrakcija (EBSD) un stiepes pārbaude. Rezultāti liecina, ka RMOLW process ievērojami uzlabo metinājuma virsmas veidošanās kvalitāti, ne tikai novēršot apakšējos defektus, bet arī ievērojami samazinot izšļakstījumus. Mehāniski gredzenveida sija paplašina atslēgas cauruma atvēruma laukumu (līdz 0,76 mm²), un stabilie virpuļi, ko rada staru svārstības, efektīvi novērš atslēgas cauruma aizvēršanos izkausēta metāla saspiešanas dēļ, tādējādi novēršot šļakatu avotu. Runājot par mikrostruktūru, šis process samazina temperatūras gradientu un izkausētā baseina dzesēšanas ātrumu, veicinot smalkas groza{8}}ausuma morfoloģijas veidošanos metināšanas centrā un palielinot augstu-leņķa graudu robežu (HAGB) īpatsvaru. Galu galā RMOLW metinātie savienojumi saglabā augstu stiepes izturību (apmēram 1148,8 MPa), savukārt pagarinājums ir palielināts par 35,2%, salīdzinot ar parasto lāzermetināšanu, panākot labu stiprības un elastības atbilstību.
1. attēlā parādīta RMOLW eksperimentālā iestatīšana. Kodols ir saistīts ar īpašu gredzenveida optisko šķiedru izmantošanu, veidojot kompozītmateriālu, kas sastāv no centrālās šķiedras serdes (100 µm) un ārējā gredzena šķiedras serdes (300 µm). Staram ir ne tikai gredzenveida enerģijas sadalījums, bet arī tas veic apļveida (spirālveida) svārstību trajektoriju caur galvanometra sistēmu. Šīs konstrukcijas mērķis ir vienlaikus izmantot gredzenveida stara "caurumu -paplašināšanas" efektu un svārstību "maisīšanas" efektu.
1. attēls. Gredzenveida-režīmu oscilējošās lāzermetināšanas ierīces shematiskā diagramma: (a) integrētā eksperimentālā iekārta (b) šķiedras šķērsgriezums-, serdes diametrs un fokusa punkta izmērs (c) lāzera stara faktiskā trajektorija.
2. attēlā parādīts, ka LW virsmas mala ir viļņota, ko pavada liels daudzums šļakatu, ar šķērsgriezumu “X” formā un maksimālo zemgriezuma dziļumu. RMOLW šuves mala ir taisna un gluda, gandrīz bez šļakatām, ar platu 'V'-formas šķērsgriezumu-, ļoti zemu griezuma dziļumu un vienmērīgu pāreju. Tas norāda, ka RMOLW enerģijas sadalījums ir vienmērīgāks, efektīvi uzlabojot metināšanas veidošanās kvalitāti.
2. attēls. Savienojumu makroskopiskā morfoloģija un -šķērsgriezuma morfoloģija: (a, d, g) lāzermetināšanas paraugu metināšanas morfoloģija, (b, e, h) oscilējošā lāzera metināšanas paraugu metināšanas morfoloģija, (c, f, i) metināšanas morfoloģija oscilācijas parauga gredzenveida lāzera režīms.
3. attēls. Izkausētā baseina plūsma un atslēgas caurumu atvēršanās uzvedība dažādos procesa apstākļos: (a) šļakatu rašanās lāzermetināšanas laikā (b) oscilējošas lāzermetināšanas rezultāts viena cikla laikā (c) oscilējošas lāzermetināšanas rezultāts ar gredzenveida plankumu vienā ciklā. 4. attēlā parādīts, ka LW ir strauji augstāks Gausa enerģijas sadalījums ar ārkārtīgi augstu enerģiju centrā (407,2 J/mm²), kā rezultātā veidojas šaurs un dziļš kausētais baseins. RMOLW uzrāda "plakanu-augšu" vienmērīgu enerģijas sadalījumu (maksimums tikai 107,6 J/mm²), enerģijas sadales vienmērīgumam palielinoties 2,2 reizes. Šī vienmērīgā karsēšana samazina zemiegriezumu, padarot metinājuma{11}}šķērsgriezumu platāku un vienmērīgāku.
Pētījumā, izmantojot LW, OLW un RMOLW procesu salīdzinošo analīzi, tika izdarīti šādi galvenie secinājumi: 1. RMOLW novērš atslēgas cauruma sabrukšanu, paplašinot atslēgas cauruma atvēruma laukumu līdz 0,76 mm² un ieviešot stabilu virpuli, samazinot šļakatu daudzumu metināšanas laikā par 88,6% salīdzinājumā ar parasto lāzermetināšanu{amOL4}. sadales vienmērīgums 20 reizes, novērš lokālu pārkaršanu, samazina metināšanas zemgriezuma dziļumu par 56,3% un veido vienmērīgu V-formas šķērsgriezumu-. 3. Sinerģija starp gredzenveida staru un svārstībām samazina temperatūras gradientus un dzesēšanas ātrumus izkausētajā augsti izturīgā baseinā, veicina stingrības{{10} veidošanos. groza-aust struktūras un slāņa alfa fāzi, kā arī samazina graudu orientācijas koncentrāciju. 4. Pateicoties apakšējo defektu novēršanai un mikrostruktūras stiprināšanai (augstākas-leņķa graudu robežas), RMOLW savienojumu pagarinājums tiek palielināts par 35%, bet saglabājot augstu lāzermetināšanas stiprību par 35%. salīdzināms ar pamatmateriālu.
