Дефиниция на дефект при пръскане: Пръскане при заваряване се отнася до капчиците разтопен метал, изхвърлени от басейна с разтопена маса по време на процеса на заваряване. Тези капчици могат да паднат върху заобикалящата ги работна повърхност, причинявайки грапавост и неравности по повърхността и могат също така да причинят загуба на качеството на разтопената вана, което води до вдлъбнатини, точки на експлозия и други дефекти на заваръчната повърхност, които влияят на механичните свойства на заваръчния шев. .
Пръскането при заваряване се отнася до капчиците разтопен метал, изхвърлени от басейна с разтопена вода по време на процеса на заваряване. Тези капчици могат да паднат върху заобикалящата ги работна повърхност, причинявайки грапавост и неравности по повърхността и могат също така да причинят загуба на качеството на разтопената вана, което води до вдлъбнатини, точки на експлозия и други дефекти на заваръчната повърхност, които влияят на механичните свойства на заваръчния шев. .
Класификация на пръски:
Малки пръски: Втвърдяващи се капчици по ръба на заваръчния шев и по повърхността на материала, които засягат главно външния вид и нямат влияние върху работата; Като цяло, границата за разграничаване е, че капката е по-малка от 20% от ширината на сливането на заваръчния шев;
Големи пръски: Има загуба на качество, проявяваща се като вдлъбнатини, точки на експлозия, подрязвания и т.н. на повърхността назаваръчен шев, което може да доведе до неравномерно напрежение и напрежение, което да повлияе на работата на заваръчния шев. Основният акцент е върху тези видове дефекти.
Процес на възникване на пръски:
Пръскането се проявява като инжектиране на разтопен метал в разтопения басейн в посока, приблизително перпендикулярна на повърхността на заваръчната течност поради високото ускорение. Това може ясно да се види на фигурата по-долу, където течният стълб се издига от заваръчната стопилка и се разлага на капчици, образувайки пръски.
Сцена на възникване на пръски
Лазерно заваряванесе разделя на топлопроводимост и заваряване с дълбоко проникване.
При заваряване с топлопроводимост почти не се появяват пръски: Заваряването с топлопроводимост включва главно пренос на топлина от повърхността на материала към вътрешността, като по време на процеса почти не се генерират пръски. Процесът не включва силно изпаряване на метал или физически металургични реакции.
Заваряването с дълбоко проникване е основният сценарий, при който възниква пръскане: Заваряването с дълбоко проникване включва лазерно достигане директно в материала, пренасяне на топлина към материала през ключови дупки и реакцията на процеса е интензивна, което го прави основният сценарий, при който възниква пръскане.
Както е показано на фигурата по-горе, някои учени използват високоскоростна фотография, комбинирана с високотемпературно прозрачно стъкло, за да наблюдават състоянието на движение на ключалката по време на лазерно заваряване. Може да се установи, че лазерът основно удря предната стена на ключалката, избутвайки течността да тече надолу, заобикаляйки ключалката и достигайки опашката на разтопения басейн. Позицията, в която лазерът се приема вътре в ключалката, не е фиксирана и лазерът е в състояние на френелова абсорбция вътре в ключалката. Всъщност това е състояние на множество пречупвания и абсорбция, поддържащо съществуването на разтопената течност в басейна. Позицията на лазерното пречупване по време на всеки процес се променя с ъгъла на стената на ключалката, което кара ключалката да бъде в състояние на въртеливо движение. Позицията на лазерно облъчване се стопява, изпарява, подлага се на сила и се деформира, така че перисталтичната вибрация се движи напред.
Сравнението, споменато по-горе, използва високотемпературно прозрачно стъкло, което всъщност е еквивалентно на напречно сечение на разтопения басейн. В края на краищата състоянието на потока на разтопения басейн е различно от реалната ситуация. Поради това някои учени са използвали технология за бързо замразяване. По време на процеса на заваряване, разтопеният басейн бързо се замразява, за да се получи моменталното състояние вътре в ключалката. Ясно се вижда, че лазерът удря предната стена на ключалката, образувайки стъпало. Лазерът действа върху този стъпаловиден жлеб, като избутва разтопената вана да тече надолу, запълвайки празнината на ключалката по време на движението на лазера напред и по този начин получавайки диаграмата на приблизителната посока на потока на потока вътре в ключалката на истинската разтопена вана. Както е показано на дясната фигура, налягането на отката на метала, генерирано от лазерна аблация на течен метал, задвижва резервоара от течна стопилка да заобиколи предната стена. Ключалката се движи към опашката на разтопения басейн, издигайки се нагоре като фонтан от задната страна и удряйки повърхността на опашката на разтопения басейн. В същото време, поради повърхностното напрежение (колкото по-ниска е температурата на повърхностното напрежение, толкова по-голям е ударът), течният метал в опашката на разтопения басейн се изтегля от повърхностното напрежение, за да се придвижи към ръба на разтопения басейн, като непрекъснато се втвърдява . Течният метал, който може да се втвърди в бъдеще, циркулира обратно надолу към опашката на ключалката и т.н.
Схематична диаграма на лазерно заваряване с дълбоко проникване в ключалка: A: Посока на заваряване; B: Лазерен лъч; C: Ключалка; D: Метални пари, плазма; E: Защитен газ; F: предна стена на ключалката (шлайфане преди топене); G: Хоризонтален поток от разтопен материал през пътя на ключалката; H: Интерфейс за втвърдяване на стопилката; I: Низходящият път на потока на разтопения басейн.
Резюме:
Процесът на взаимодействие между лазер и материал: Лазерът действа върху повърхността на материала, предизвиквайки интензивна аблация. Материалът първо се нагрява, разтопява и изпарява. По време на процеса на интензивно изпаряване, металните пари се движат нагоре, за да придадат на разтопения басейн обратен натиск надолу, което води до ключалка. Лазерът навлиза в ключалката и претърпява множество процеси на излъчване и абсорбция, което води до непрекъснато подаване на метални пари, поддържащи ключалката; Лазерът действа главно върху предната стена на ключалката, а изпарението се извършва главно върху предната стена на ключалката. Налягането на отката избутва течния метал от предната стена на ключалката, за да се движи около ключалката към опашката на разтопения басейн. Течността, движеща се с висока скорост около ключалката, ще удари разтопения басейн нагоре, образувайки повдигнати вълни. След това, задвижван от повърхностното напрежение, той се придвижва към ръба и се втвърдява в такъв цикъл. Пръскането се появява главно по ръба на отвора на ключалката, а течният метал на предната стена ще заобиколи с висока скорост ключалката и ще повлияе на позицията на разтопения басейн на задната стена.
Време на публикуване: 19 юни 2024 г
