A lézerhegesztés fröccsenésképződésének mechanizmusa és elnyomási sémája

A fröccsenő hiba definíciója: A hegesztési fröccsenés a hegesztési folyamat során az olvadt medencéből kilépő olvadt fémcseppekre vonatkozik.Ezek a cseppek a környező munkafelületre eshetnek, érdességet és egyenetlenséget okozva a felületen, és az olvadt medence minőségének romlását is okozhatják, ami horpadásokat, robbanási pontokat és egyéb olyan hibákat eredményezhet a hegesztési felületen, amelyek befolyásolják a varrat mechanikai tulajdonságait. .

A hegesztés közbeni fröccsenés a hegesztési folyamat során az olvadt medencéből kilépő olvadt fémcseppekre vonatkozik.Ezek a cseppek a környező munkafelületre eshetnek, érdességet és egyenetlenséget okozva a felületen, és az olvadt medence minőségének romlását is okozhatják, ami horpadásokat, robbanási pontokat és egyéb olyan hibákat eredményezhet a hegesztési felületen, amelyek befolyásolják a varrat mechanikai tulajdonságait. .

Splash osztályozás:

Kisebb kifröccsenések: A hegesztési varrat szélén és az anyag felületén jelenlévő megszilárdító cseppek, amelyek főként a megjelenést befolyásolják, és nincs hatással a teljesítményre;Általában a megkülönböztetés határa az, hogy a csepp a hegesztési varrat egyesítési szélességének 20%-ánál kisebb;

 

Nagy fröccsenés: A hegesztési varrat felületén horpadások, robbanáspontok, alámetszések stb. formájában jelentkező minőségromlás lép fel, ami egyenetlen feszültséghez és húzódáshoz vezethet, ami befolyásolja a hegesztési varrat teljesítményét.A fő hangsúly az ilyen típusú hibákon van.

Fröccsenés előfordulási folyamata:

A fröccsenés abban nyilvánul meg, hogy a nagy gyorsulás következtében az olvadt fém befecskendezése az olvadt medencébe a hegesztőfolyadék felületére nagyjából merőleges irányban.Ez jól látható az alábbi ábrán, ahol a folyadékoszlop felemelkedik a hegesztési olvadékból és cseppekre bomlik, fröccsenést képezve.

Splash esemény jelenet

A lézeres hegesztés hővezető képességű és mély behatolású hegesztésre oszlik.

A hővezető hegesztésnél szinte egyáltalán nem fordul elő fröcskölés: A hővezető hegesztés főként az anyag felületéről a belső térbe történő hőátadást jelenti, a folyamat során szinte egyáltalán nem keletkezik fröcskölés.Az eljárás nem jár súlyos fémpárolgás vagy fizikai kohászati ​​reakciókkal.

A mélybehatoló hegesztés a fő forgatókönyv, ahol fröccsenés történik: A mély behatolású hegesztés során a lézer közvetlenül az anyagba nyúlik, a kulcslyukakon keresztül hőt ad át az anyagnak, és a folyamat reakciója intenzív, így ez a fő forgatókönyv, ahol fröccsenés történik.

Amint a fenti ábrán látható, egyes tudósok nagy sebességű fényképezést használnak magas hőmérsékletű átlátszó üveggel kombinálva, hogy megfigyeljék a kulcslyuk mozgási állapotát a lézerhegesztés során.Megállapítható, hogy a lézer alapvetően a kulcslyuk elülső falát érinti, a folyadékot lefelé lökve, a kulcslyukat megkerülve eléri az olvadt medence végét.Az a helyzet, ahol a lézer a kulcslyukon belül érkezik, nincs rögzítve, és a lézer Fresnel abszorpciós állapotban van a kulcslyukon belül.Valójában ez a többszörös fénytörés és abszorpció állapota, amely fenntartja az olvadt medencefolyadék létezését.A lézertörés helyzete az egyes folyamatok során a kulcslyuk falának szögével változik, így a kulcslyuk csavaró mozgási állapotba kerül.A lézeres besugárzási pozíció megolvad, elpárolog, erőhatásnak van kitéve, deformálódik, így a perisztaltikus rezgés előrehalad.

 

A fent említett összehasonlítás magas hőmérsékletű átlátszó üveget használ, ami valójában egyenértékű az olvadt medence keresztmetszeti képével.Hiszen az olvadt medence áramlási állapota eltér a valós helyzettől.Ezért egyes tudósok gyorsfagyasztási technológiát alkalmaztak.A hegesztési folyamat során az olvadt medence gyorsan lefagy, hogy elérje a pillanatnyi állapotot a kulcslyukon belül.Jól látható, hogy a lézer a kulcslyuk elülső falát érinti, lépcsőt alkotva.A lézer erre a lépcsős horonyra hat, lefelé nyomja az olvadékmedencét, kitölti a kulcslyuk rést a lézer előrehaladása során, és így megkapja a valódi olvadékmedence kulcslyukon belüli áramlásának hozzávetőleges áramlási irányát.Amint a jobb oldali ábrán látható, a folyékony fém lézeres ablációja által generált fém visszarúgási nyomás arra készteti a folyékony olvadékmedencét, hogy megkerülje az elülső falat.A kulcslyuk az olvadékmedence farka felé mozdul, hátulról szökőkútként hömpölyög felfelé, és hatással van a farokolvadékmedence felületére.Ugyanakkor a felületi feszültség miatt (minél alacsonyabb a felületi feszültség hőmérséklete, annál nagyobb az ütés), a farokolvadékban lévő folyékony fémet a felületi feszültség húzza, hogy az olvadékmedence széle felé mozogjon, és folyamatosan megszilárdul. .A jövőben megszilárdítható folyékony fém visszakerül a kulcslyuk farkába stb.

Lézeres kulcslyuk mély behatolású hegesztés sematikus diagramja: A: Hegesztési irány;B: Lézersugár;C: Kulcslyuk;D: Fémgőz, plazma;E: Védőgáz;F: Kulcslyuk homlokfal (olvadás előtti csiszolás);G: Az olvadt anyag vízszintes áramlása a kulcslyuk útján;H: Olvadékmedence megszilárdítási felülete;I: Az olvadt medence lefelé irányuló áramlási útja.

A lézer és az anyag interakciós folyamata: A lézer az anyag felületére hat, intenzív ablációt eredményezve.Az anyagot először felmelegítik, megolvasztják és elpárologtatják.Az intenzív párolgási folyamat során a fémgőz felfelé mozdul, így az olvadt medencében lefelé irányuló visszarúgási nyomás keletkezik, ami kulcslyukat eredményez.A lézer belép a kulcslyukon, és többszörös kibocsátási és abszorpciós folyamatokon megy keresztül, ami folyamatos fémgőz-ellátást eredményez, amely fenntartja a kulcslyukat;A lézer elsősorban a kulcslyuk elülső falára hat, a párolgás pedig főként a kulcslyuk elülső falára.A visszarúgás nyomása kinyomja a folyékony fémet a kulcslyuk elülső falától, hogy a kulcslyuk körül mozogjon az olvadt medence farka felé.A kulcslyuk körül nagy sebességgel mozgó folyadék felfelé üti az olvadt medencét, és megemelkedett hullámokat képez.Majd felületi feszültségtől vezérelve a széle felé mozdul, és egy ilyen ciklusban megszilárdul.Fröccsenés elsősorban a kulcslyuk nyílás szélén történik, és az elülső falon lévő folyékony fém nagy sebességgel megkerüli a kulcslyukat, és befolyásolja a hátsó falon lévő olvadt medence helyzetét.


Feladás időpontja: 2024. március 29