Paduan Al-Mg-Er-Zr, yang memiliki karakteristik kekuatan dan stabilitas termal yang unggul, mewakili kandidat material yang sangat menjanjikan untuk industri pembuatan kapal. Namun, ketika menggunakan teknik pengelasan laser berefisiensi tinggi-untuk menyatukan material ini, partikel penguat Al₃(Er,Zr) yang tidak menyatu cenderung terpisah di dalam lapisan las; secara bersamaan, terbentuk daerah terputus-putus dari butiran halus sama sumbu dan butiran kolumnar, yang mengakibatkan penurunan kekuatan sambungan. Untuk mengatasi masalah segregasi endapan dan mencapai struktur mikro las yang sepenuhnya seimbang, penelitian ini menggunakan teknik pengelasan laser yang menampilkan titik sinar annular yang dapat disesuaikan dan dipindai secara melintang. Tindakan pengadukan di dalam kolam leleh menggantikan partikel Al₃(Er,Zr) yang tidak menyatu dari garis fusi menuju pusat las, sementara distribusi suhu yang lebih seragam secara bersamaan menghambat pertumbuhan butir berbentuk kolom. Pada akhirnya, distribusi partikel Al₃(Er,Zr) yang seragam, yang bersinergi dengan peningkatan pendinginan bawah dalam kolam lelehan, secara efektif menyempurnakan struktur mikro. Sambungan las yang dihasilkan menunjukkan sifat mekanik yang sangat baik, mencapai kekuatan tarik sebesar 389 ± 1 MPa-setara dengan 93,3% kekuatan logam dasar.
Kesimpulan Utama: Melalui penerapan teknologi pengelasan laser titik -pemindaian annular-transversal, penelitian ini berhasil mencapai regulasi sinergis struktur mikro dan kekuatan mekanik sambungan Al-6Mg-0.1Er-0.1Zr. Kesimpulan utamanya adalah sebagai berikut: (1) Dalam pengelasan laser konvensional, pemisahan partikel Al₃(Er,Zr) yang tidak menyatu di dalam zona aliran laminar suhu rendah—yang bertindak sebagai lokasi nukleasi heterogen—mengarah pada pembentukan zona butiran ekuaks halus di dalam lapisan las; sebaliknya, tidak adanya partikel tersebut di tengah hasil las dalam pembentukan struktur butiran kolumnar kasar.
(2) Melalui penerapan teknologi pemindaian titik laser annular, distribusi partikel Al₃(Er,Zr) yang seragam dalam logam las dapat dicapai. Gerakan yang kuat dari lubang kunci mendorong aliran kumpulan lelehan, sehingga memindahkan partikel-partikel yang terpisah ke arah pusat las. Kombinasi distribusi partikel yang seragam dan zona pendinginan bawah yang diperluas secara kolektif memfasilitasi penyempurnaan logam las menjadi struktur butiran yang sepenuhnya seimbang. (3) Dengan memanfaatkan efek penguatan butiran halus dan penguatan presipitasi, sambungan optimal menunjukkan sifat mekanik yang sangat baik, mencapai kekuatan tarik sebesar 389 ± 1 MPa-setara dengan 93,3% kekuatan logam dasar.
