Effect of the Surface Texture on Laser Joining of a Carbon Fiber-Reinforced Thermosetting Plastic and Stainless Steel
A carbon fiber-reinforced thermosetting plastic and stainless steel were joined by the fiber laser. The surface texture effect on the joint was investigated. The abrasive paper scratching is shown to form single directional striae on stainless steel with intermittent ridges. Laser texture processing...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Проблемы прочности |
|---|---|
| Дата: | 2019 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/188311 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Effect of the Surface Texture on Laser Joining of a Carbon Fiber-Reinforced Thermosetting Plastic and Stainless Steel / L.Y. Sheng, C. Lai, Z. Xu, J. Jiao // Проблеми міцності. — 2019. — № 1. — С. 137-145. — Бібліогр.: 21 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-188311 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Sheng, L.Y. Lai, C. Xu, Z. Jiao, J. 2023-02-22T18:35:25Z 2023-02-22T18:35:25Z 2019 Effect of the Surface Texture on Laser Joining of a Carbon Fiber-Reinforced Thermosetting Plastic and Stainless Steel / L.Y. Sheng, C. Lai, Z. Xu, J. Jiao // Проблеми міцності. — 2019. — № 1. — С. 137-145. — Бібліогр.: 21 назв. — англ. 0556-171X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/188311 539.4 A carbon fiber-reinforced thermosetting plastic and stainless steel were joined by the fiber laser. The surface texture effect on the joint was investigated. The abrasive paper scratching is shown to form single directional striae on stainless steel with intermittent ridges. Laser texture processing creates uniformly distributed microdimples and ridges, which forms a rectangular cellular structure. This processing can improve the fluidity of molten polyphenylene sulfite during laser joining. Laser scanning on stainless steel results in the formation of fusion and heat-affected zones. In the heat-affected zone, lathy ferrite is located along the boundary, while in the fusion zone, ferrite forms the skeletal structure and separates austenite into a cellular structure. The surface texture modification can contribute to the adhesive strength between stainless steel and polyphenylene sulfite through on enlarged contact surface area by forming striae, microdimples, and ridges. As compared to the abrasive paper scratching, the stainless steel/plastic joint with laser texture processing exhibits a higher shear strength. Реактопласт, армированный углеродным волокном, и нержавеющую сталь соединяли с помощью волоконного лазера. Изучено влияние текстуры поверхности на качество соединения. Показано, что царапание абразивной бумагой поверхности нержавеющей стали вызывает появление отдельных направленных бороздок, перемежающихся выступами. Лазерная обработка текстуры приводит к возникновению равномерно распределенных микролунок и выступов, образующих прямоугольную ячеистую структуру. Такая обработка может улучшать текучесть полифениленсульфитного расплава при лазерном соединении. Лазерное сканирование поверхности нержавеющей стали приводит к образованию зон проплавления и термического влияния. В зоне термического влияния игольчатый феррит располагается вдоль границы, тогда как в зоне проплавления он образует скелетную структуру и выделяет аустенит в ячеистую структуру. Модификация текстуры поверхности увеличивает прочность сцепления между нержавеющей сталью и полифениленсульфитом за счет расширения площади поверхности контакта вследствие образования бороздок, микролунок и выступов. Соединение нержавеющая сталь реактопласт после лазерной обработки текстуры по сравнению с царапанием обладает более высоким сопротивлением сдвигу. Реактопласт, армований вуглецевим волокном, і нержавіючу сталь з'єднували за допомогою волоконного лазера. Вивчено вплив текстури поверхні на якість з'єднання. Показано, що дряпання абразивним папером поверхні нержавіючої сталі викликає поява окремих спрямованих борозенок, що перемежовуються виступами. Лазерна обробка текстури призводить до виникнення рівномірно розподілених мікролунок і виступів, що утворюють прямокутну комірчасту структуру. Така обробка може покращувати плинність поліфеніленсульфітного розплаву при лазерному з'єднанні. Лазерне сканування поверхні нержавіючої сталі призводить до утворення зон проплавления і термічного впливу. У зоні термічного впливу голчастий ферит розташовується уздовж кордону, тоді як в зоні проплавлення він утворює кісткову структуру і виділяє аустенит в пористу структуру. Модифікація текстури поверхні збільшує міцність зчеплення між нержавіючої сталлю і поліфеніленсульфітом за рахунок розширення площі поверхні контакту внаслідок утворення борозенок, мікролунок і виступів. З'єднання нержавіюча сталь-реактопласти після лазерної обробки текстури в порівнянні з дряпанням володіє більш високим опором зсуву. The authors are grateful to the support of Shenzhen Basic Research Project (JCYJ20150529162228734, JCYJ20170815153143221, JCYJ20150625155931806, JCYJ20160427100211076 and JCYJ20160427170611414, JCYJ20170306141506805). en Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України Проблемы прочности Научно-технический раздел Effect of the Surface Texture on Laser Joining of a Carbon Fiber-Reinforced Thermosetting Plastic and Stainless Steel Влияние текстуры поверхности на лазерное соединение армированного углеродным волокном реактопласта и нержавеющей стали Вплив текстури поверхні на лазерне з'єднання армованого вуглецевим волокном реактопласту і нержавіючої сталі включеннями Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Effect of the Surface Texture on Laser Joining of a Carbon Fiber-Reinforced Thermosetting Plastic and Stainless Steel |
| spellingShingle |
Effect of the Surface Texture on Laser Joining of a Carbon Fiber-Reinforced Thermosetting Plastic and Stainless Steel Sheng, L.Y. Lai, C. Xu, Z. Jiao, J. Научно-технический раздел |
| title_short |
Effect of the Surface Texture on Laser Joining of a Carbon Fiber-Reinforced Thermosetting Plastic and Stainless Steel |
| title_full |
Effect of the Surface Texture on Laser Joining of a Carbon Fiber-Reinforced Thermosetting Plastic and Stainless Steel |
| title_fullStr |
Effect of the Surface Texture on Laser Joining of a Carbon Fiber-Reinforced Thermosetting Plastic and Stainless Steel |
| title_full_unstemmed |
Effect of the Surface Texture on Laser Joining of a Carbon Fiber-Reinforced Thermosetting Plastic and Stainless Steel |
| title_sort |
effect of the surface texture on laser joining of a carbon fiber-reinforced thermosetting plastic and stainless steel |
| author |
Sheng, L.Y. Lai, C. Xu, Z. Jiao, J. |
| author_facet |
Sheng, L.Y. Lai, C. Xu, Z. Jiao, J. |
| topic |
Научно-технический раздел |
| topic_facet |
Научно-технический раздел |
| publishDate |
2019 |
| language |
English |
| container_title |
Проблемы прочности |
| publisher |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Влияние текстуры поверхности на лазерное соединение армированного углеродным волокном реактопласта и нержавеющей стали Вплив текстури поверхні на лазерне з'єднання армованого вуглецевим волокном реактопласту і нержавіючої сталі включеннями |
| description |
A carbon fiber-reinforced thermosetting plastic and stainless steel were joined by the fiber laser. The surface texture effect on the joint was investigated. The abrasive paper scratching is shown to form single directional striae on stainless steel with intermittent ridges. Laser texture processing creates uniformly distributed microdimples and ridges, which forms a rectangular cellular structure. This processing can improve the fluidity of molten polyphenylene sulfite during laser joining. Laser scanning on stainless steel results in the formation of fusion and heat-affected zones. In the heat-affected zone, lathy ferrite is located along the boundary, while in the fusion zone, ferrite forms the skeletal structure and separates austenite into a cellular structure. The surface texture modification can contribute to the adhesive strength between stainless steel and polyphenylene sulfite through on enlarged contact surface area by forming striae, microdimples, and ridges. As compared to the abrasive paper scratching, the stainless steel/plastic joint with laser texture processing exhibits a higher shear strength.
Реактопласт, армированный углеродным волокном, и нержавеющую сталь соединяли с помощью волоконного лазера. Изучено влияние текстуры поверхности на качество соединения. Показано, что царапание абразивной бумагой поверхности нержавеющей стали вызывает появление отдельных направленных бороздок, перемежающихся выступами. Лазерная обработка текстуры приводит к возникновению равномерно распределенных микролунок и выступов, образующих прямоугольную ячеистую структуру. Такая обработка может улучшать текучесть полифениленсульфитного расплава при лазерном соединении. Лазерное сканирование поверхности нержавеющей стали приводит к образованию зон проплавления и термического влияния. В зоне термического влияния игольчатый феррит располагается вдоль границы, тогда как в зоне проплавления он образует скелетную структуру и выделяет аустенит в ячеистую структуру. Модификация текстуры поверхности увеличивает прочность сцепления между нержавеющей сталью и полифениленсульфитом за счет расширения площади поверхности контакта вследствие образования бороздок, микролунок и выступов. Соединение нержавеющая сталь реактопласт после лазерной обработки текстуры по сравнению с царапанием обладает более высоким сопротивлением сдвигу.
Реактопласт, армований вуглецевим волокном, і нержавіючу сталь з'єднували за допомогою волоконного лазера. Вивчено вплив текстури поверхні на якість з'єднання. Показано, що дряпання абразивним папером поверхні нержавіючої сталі викликає поява окремих спрямованих борозенок, що перемежовуються виступами. Лазерна обробка текстури призводить до виникнення рівномірно розподілених мікролунок і виступів, що утворюють прямокутну комірчасту структуру. Така обробка може покращувати плинність поліфеніленсульфітного розплаву при лазерному з'єднанні. Лазерне сканування поверхні нержавіючої сталі призводить до утворення зон проплавления і термічного впливу. У зоні термічного впливу голчастий ферит розташовується уздовж кордону, тоді як в зоні проплавлення він утворює кісткову структуру і виділяє аустенит в пористу структуру. Модифікація текстури поверхні збільшує міцність зчеплення між нержавіючої сталлю і поліфеніленсульфітом за рахунок розширення площі поверхні контакту внаслідок утворення борозенок, мікролунок і виступів. З'єднання нержавіюча сталь-реактопласти після лазерної обробки текстури в порівнянні з дряпанням володіє більш високим опором зсуву.
|
| issn |
0556-171X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/188311 |
| citation_txt |
Effect of the Surface Texture on Laser Joining of a Carbon Fiber-Reinforced Thermosetting Plastic and Stainless Steel / L.Y. Sheng, C. Lai, Z. Xu, J. Jiao // Проблеми міцності. — 2019. — № 1. — С. 137-145. — Бібліогр.: 21 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT shengly effectofthesurfacetextureonlaserjoiningofacarbonfiberreinforcedthermosettingplasticandstainlesssteel AT laic effectofthesurfacetextureonlaserjoiningofacarbonfiberreinforcedthermosettingplasticandstainlesssteel AT xuz effectofthesurfacetextureonlaserjoiningofacarbonfiberreinforcedthermosettingplasticandstainlesssteel AT jiaoj effectofthesurfacetextureonlaserjoiningofacarbonfiberreinforcedthermosettingplasticandstainlesssteel AT shengly vliânieteksturypoverhnostinalazernoesoedineniearmirovannogouglerodnymvoloknomreaktoplastaineržaveûŝeistali AT laic vliânieteksturypoverhnostinalazernoesoedineniearmirovannogouglerodnymvoloknomreaktoplastaineržaveûŝeistali AT xuz vliânieteksturypoverhnostinalazernoesoedineniearmirovannogouglerodnymvoloknomreaktoplastaineržaveûŝeistali AT jiaoj vliânieteksturypoverhnostinalazernoesoedineniearmirovannogouglerodnymvoloknomreaktoplastaineržaveûŝeistali AT shengly vplivteksturipoverhnínalazernezêdnannâarmovanogovuglecevimvoloknomreaktoplastuíneržavíûčoístalívklûčennâmi AT laic vplivteksturipoverhnínalazernezêdnannâarmovanogovuglecevimvoloknomreaktoplastuíneržavíûčoístalívklûčennâmi AT xuz vplivteksturipoverhnínalazernezêdnannâarmovanogovuglecevimvoloknomreaktoplastuíneržavíûčoístalívklûčennâmi AT jiaoj vplivteksturipoverhnínalazernezêdnannâarmovanogovuglecevimvoloknomreaktoplastuíneržavíûčoístalívklûčennâmi |
| first_indexed |
2025-12-01T14:02:26Z |
| last_indexed |
2025-12-01T14:02:26Z |
| _version_ |
1850860383850463232 |