Mekanizmi dhe skema e shtypjes së formimit të spërkatjes së saldimit me lazer

Përkufizimi i defektit të spërkatjes: Spërkatja në saldim i referohet pikave të metalit të shkrirë të nxjerra nga pellgu i shkrirë gjatë procesit të saldimit. Këto pika mund të bien në sipërfaqen e punës përreth, duke shkaktuar vrazhdësi dhe pabarazi në sipërfaqe, dhe gjithashtu mund të shkaktojnë humbje të cilësisë së pishinës së shkrirë, duke rezultuar në gërvishtje, pika shpërthimi dhe defekte të tjera në sipërfaqen e saldimit që ndikojnë në vetitë mekanike të saldimit. .

""

Spërkatja në saldim i referohet pikave të metalit të shkrirë të nxjerra nga pellgu i shkrirë gjatë procesit të saldimit. Këto pika mund të bien në sipërfaqen e punës përreth, duke shkaktuar vrazhdësi dhe pabarazi në sipërfaqe, dhe gjithashtu mund të shkaktojnë humbje të cilësisë së pishinës së shkrirë, duke rezultuar në gërvishtje, pika shpërthimi dhe defekte të tjera në sipërfaqen e saldimit që ndikojnë në vetitë mekanike të saldimit. .

""

Klasifikimi i spërkatjes:

Spërkatje të vogla: Pikat e ngurtësimit të pranishme në skajin e tegelit të saldimit dhe në sipërfaqen e materialit, që ndikojnë kryesisht në pamjen dhe nuk kanë ndikim në performancën; Në përgjithësi, kufiri për të dalluar është se pika është më pak se 20% e gjerësisë së shkrirjes së tegelit të saldimit;

Spërkatje e madhe: Ka humbje të cilësisë, e manifestuar si gërvishtje, pika shpërthimi, nënprerje, etj. në sipërfaqen etegel saldimi, e cila mund të çojë në stres dhe tendosje të pabarabartë, duke ndikuar në performancën e tegelit të saldimit. Fokusi kryesor është në këto lloj defektesh.

Procesi i shfaqjes së spërkatjes:

Spërkatja manifestohet si injektim i metalit të shkrirë në pishinën e shkrirë në një drejtim afërsisht pingul me sipërfaqen e lëngut të saldimit për shkak të nxitimit të lartë. Kjo mund të shihet qartë në figurën e mëposhtme, ku kolona e lëngshme ngrihet nga shkrirja e saldimit dhe dekompozohet në pika, duke formuar spërkatje.

""

Skena e shfaqjes së spërkatjes

""

Saldim me lazerndahet në përçueshmëri termike dhe saldim me penetrim të thellë.

Saldimi me përçueshmëri termike nuk ka pothuajse asnjë shfaqje të spërkatjes: Saldimi me përçueshmëri termike përfshin kryesisht transferimin e nxehtësisë nga sipërfaqja e materialit në brendësi, pa pothuajse asnjë spërkatje të gjeneruar gjatë procesit. Procesi nuk përfshin avullim të rëndë të metalit ose reaksione fizike metalurgjike.

Saldimi me penetrim të thellë është skenari kryesor ku ndodh spërkatja: Saldimi me penetrim të thellë përfshin që lazeri të arrijë drejtpërdrejt në material, duke transferuar nxehtësinë në material përmes vrimave të çelësit dhe reagimi i procesit është intensiv, duke e bërë atë skenarin kryesor ku ndodh spërkatja.

""

Siç tregohet në figurën e mësipërme, disa studiues përdorin fotografinë me shpejtësi të lartë të kombinuar me xham transparent me temperaturë të lartë për të vëzhguar statusin e lëvizjes së vrimës së çelësit gjatë saldimit me lazer. Mund të konstatohet se lazeri në thelb godet murin e përparmë të vrimës së çelësit, duke e shtyrë lëngun të rrjedhë poshtë, duke anashkaluar vrimën e çelësit dhe duke arritur në bishtin e pishinës së shkrirë. Pozicioni ku lazeri merret brenda vrimës së çelësit nuk është i fiksuar dhe lazeri është në gjendje thithëse Fresnel brenda vrimës së çelësit. Në fakt, është një gjendje e përthyerjes dhe përthithjes së shumëfishtë, duke ruajtur ekzistencën e lëngut të shkrirë të pishinës. Pozicioni i thyerjes së lazerit gjatë çdo procesi ndryshon me këndin e murit të vrimës së çelësit, duke bërë që vrima e çelësit të jetë në një gjendje lëvizjeje përdredhëse. Pozicioni i rrezatimit lazer shkrihet, avullohet, i nënshtrohet forcës dhe deformohet, kështu që dridhja peristaltike lëviz përpara.

 ""

Krahasimi i përmendur më sipër përdor xhami transparent me temperaturë të lartë, i cili në fakt është ekuivalent me një pamje tërthore të pishinës së shkrirë. Në fund të fundit, gjendja e rrjedhës së pishinës së shkrirë është e ndryshme nga situata reale. Prandaj, disa studiues kanë përdorur teknologjinë e ngrirjes së shpejtë. Gjatë procesit të saldimit, pishina e shkrirë ngrihet me shpejtësi për të marrë gjendjen e menjëhershme brenda vrimës së çelësit. Mund të shihet qartë se lazeri po godet murin e përparmë të vrimës së çelësit, duke formuar një hap. Lazeri vepron në këtë brazdë hapi, duke e shtyrë pishinën e shkrirë të rrjedhë poshtë, duke mbushur boshllëkun e vrimës së çelësit gjatë lëvizjes së lazerit përpara dhe duke marrë kështu diagramin e përafërt të drejtimit të rrjedhës së rrjedhës brenda vrimës së çelësit të pishinës së shkrirë të vërtetë. Siç tregohet në figurën e duhur, presioni i kthimit të metalit i krijuar nga heqja me lazer e metalit të lëngshëm e shtyn pishinën e shkrirë të lëngshme të anashkalojë murin e përparmë. Vrima e çelësit lëviz drejt bishtit të pishinës së shkrirë, duke u ngjitur lart si një shatërvan nga pjesa e pasme dhe duke prekur sipërfaqen e pishinës së shkrirë të bishtit. Në të njëjtën kohë, për shkak të tensionit sipërfaqësor (sa më e ulët të jetë temperatura e tensionit sipërfaqësor, aq më i madh është ndikimi), metali i lëngshëm në pishinën e shkrirë të bishtit tërhiqet nga tensioni sipërfaqësor për të lëvizur drejt skajit të pishinës së shkrirë, duke u ngurtësuar vazhdimisht. . Metali i lëngshëm që mund të ngurtësohet në të ardhmen qarkullon përsëri deri në bishtin e vrimës së çelësit, e kështu me radhë.

""

Diagrami skematik i saldimit me penetrim të thellë të vrimës së çelësit me lazer: A: Drejtimi i saldimit; B: Rreze lazer; C: vrima e çelësit; D: avujt e metalit, plazma; E: Gaz mbrojtës; F: Muri i përparmë i vrimës së çelësit (bluarje para shkrirjes); G: Rrjedhja horizontale e materialit të shkrirë nëpër shtegun e vrimës së çelësit; H: Ndërfaqja e ngurtësimit të pishinës së shkrirë; I: Rruga e rrjedhjes në rënie të pellgut të shkrirë.

Përmbledhje:

Procesi i ndërveprimit ndërmjet lazerit dhe materialit: Lazeri vepron në sipërfaqen e materialit, duke prodhuar ablacionin intensiv. Materiali fillimisht nxehet, shkrihet dhe avullohet. Gjatë procesit intensiv të avullimit, avulli i metalit lëviz lart për t'i dhënë pishinës së shkrirë një presion kthimi poshtë, duke rezultuar në një vrimë çelësi. Lazeri hyn në vrimën e çelësit dhe i nënshtrohet proceseve të shumta të emetimit dhe thithjes, duke rezultuar në një furnizim të vazhdueshëm të avullit metalik duke ruajtur vrimën e çelësit; Lazeri vepron kryesisht në murin e përparmë të vrimës së çelësit, dhe avullimi ndodh kryesisht në murin e përparmë të vrimës së çelësit. Presioni i tërheqjes e shtyn metalin e lëngshëm nga muri i përparmë i vrimës së çelësit për të lëvizur rreth vrimës së çelësit drejt bishtit të pishinës së shkrirë. Lëngu që lëviz me shpejtësi të madhe rreth vrimës së çelësit do të ndikojë në pellgun e shkrirë lart, duke formuar valë të ngritura. Pastaj, i shtyrë nga tensioni sipërfaqësor, ai lëviz drejt skajit dhe ngurtësohet në një cikël të tillë. Spërkatja ndodh kryesisht në skajin e hapjes së vrimës së çelësit dhe metali i lëngshëm në murin e përparmë do të anashkalojë me shpejtësi të madhe vrimën e çelësit dhe do të ndikojë në pozicionin e pishinës së shkrirë të murit të pasmë.


Koha e postimit: Qershor-19-2024