Bằng cách kiểm soát chính xác sự khớp thông số giữa-laser công suất cao và áp suất xung quanh thấp-và sử dụng môi trường chân không để ngăn chặn hiệu ứng hấp thụ ngược của chùm tia plasma-nghiên cứu này đã đạt được khả năng hàn xuyên sâu-của các tấm hợp kim titan siêu-dày (loại 100 mm). Hơn nữa, quá trình này mang lại các mối hàn thể hiện mức độ đồng nhất cao về cả cấu trúc vi mô và tính chất cơ học trên toàn bộ phạm vi độ dày.
Bài viết này xác nhận tính khả thi của việc đạt được-khớp nối chất lượng cao của các hợp kim titan siêu dày-đặc biệt ở phạm vi độ dày 100 mm-bằng cách sử dụng Hàn chùm tia laze chân không (VLBW). Bằng cách giảm áp suất xung quanh xuống dưới 10 Pa, chùm plasma gần như bị loại bỏ, do đó tăng cường đáng kể khả năng xuyên thấu của năng lượng laser. Với công suất đầu ra là 30 kW và áp suất xung quanh là 0,3 Pa, một khớp nối không có khuyết tật với độ sâu xuyên thấu là 95 mm đã được thu được thành công; Đáng chú ý là hàm lượng các nguyên tố khí kẽ (N, H và O) trong mối nối về cơ bản không thay đổi so với kim loại cơ bản. Vùng nóng chảy của mối nối chủ yếu bao gồm các thanh tiện được phân bố đồng đều-như ′ martensite, thể hiện sự phân bố độ bền và độ cứng vi mô đồng đều trên toàn bộ độ dày của nó. Mối nối đạt được độ bền kéo 987 MPa-chứng minh-cường độ hàn tương đương với kim loại cơ bản-trong khi cả năng lượng va đập và độ bền đứt gãy đều vượt quá 90% giá trị của kim loại cơ bản, do đó thể hiện sự cân bằng tuyệt vời giữa độ bền và độ dẻo dai.
