Definisjon av sprutfeil: Sprut i sveising refererer til smeltede metalldråper som kastes ut av smeltebadet under sveiseprosessen. Disse dråpene kan falle på den omkringliggende arbeidsflaten og forårsake ruhet og ujevnheter på overflaten, og kan også forårsake tap av smeltebadets kvalitet, noe som resulterer i bulker, eksplosjonspunkter og andre defekter på sveiseoverflaten som påvirker sveisens mekaniske egenskaper.
Sprut i sveising refererer til smeltet metalldråper som kastes ut av smeltebadet under sveiseprosessen. Disse dråpene kan falle på den omkringliggende arbeidsflaten, noe som forårsaker ruhet og ujevnheter på overflaten, og kan også føre til tap av smeltebadets kvalitet, noe som resulterer i bulker, eksplosjonspunkter og andre defekter på sveiseoverflaten som påvirker sveisens mekaniske egenskaper.
Sprutklassifisering:
Små sprut: Størkningsdråper som finnes ved kanten av sveisesømmen og på overflaten av materialet, påvirker hovedsakelig utseendet og har ingen innvirkning på ytelsen; Generelt er grensen for å skille mellom at dråpen er mindre enn 20 % av sveisesømmens smeltebredde;
Stor sprut: Det er kvalitetstap, manifestert som bulker, eksplosjonspunkter, underskjæringer osv. på overflaten avsveisesømmen, noe som kan føre til ujevn belastning og tøyning, noe som påvirker sveisesømmens ytelse. Hovedfokuset er på denne typen defekter.
Sprutforekomstprosess:
Sprut manifesterer seg som injeksjon av smeltet metall i smeltebadet i en retning omtrent vinkelrett på sveisevæskeoverflaten på grunn av høy akselerasjon. Dette kan tydelig sees i figuren nedenfor, hvor væskesøylen stiger opp fra sveisesmelten og dekomponerer til dråper, og danner sprut.
Sprutforekomstscene
Lasersveisinger delt inn i termisk ledningsevne og dyp penetrasjonssveising.
Termisk konduktiv sveising har nesten ingen forekomst av sprut: Termisk konduktiv sveising innebærer hovedsakelig overføring av varme fra overflaten av materialet til det indre, med nesten ingen sprut generert under prosessen. Prosessen involverer ikke alvorlig metallfordampning eller fysiske metallurgiske reaksjoner.
Dyppenetrasjonssveising er hovedscenarioet der sprut oppstår: Dyppenetrasjonssveising innebærer at laseren når direkte inn i materialet, overfører varme til materialet gjennom nøkkelhull, og prosessreaksjonen er intens, noe som gjør det til hovedscenarioet der sprut oppstår.
Som vist i figuren ovenfor, bruker noen forskere høyhastighetsfotografering kombinert med høytemperatur gjennomsiktig glass for å observere bevegelsesstatusen til nøkkelhullet under lasersveising. Det kan sees at laseren i utgangspunktet treffer den fremre veggen av nøkkelhullet, og presser væsken nedover, forbi nøkkelhullet og når halen av smeltebadet. Posisjonen der laseren mottas inne i nøkkelhullet er ikke fast, og laseren er i en Fresnel-absorpsjonstilstand inne i nøkkelhullet. Faktisk er det en tilstand med flere refraksjoner og absorpsjon, som opprettholder eksistensen av smeltebadvæsken. Posisjonen til laserbrytningen under hver prosess endres med vinkelen på nøkkelhullveggen, noe som fører til at nøkkelhullet er i en vridningsbevegelsestilstand. Laserbestrålingsposisjonen smelter, fordamper, utsettes for kraft og deformeres, slik at den peristaltiske vibrasjonen beveger seg fremover.
Sammenligningen nevnt ovenfor bruker høytemperatur gjennomsiktig glass, som faktisk tilsvarer et tverrsnitt av smeltedammen. Tross alt er strømningstilstanden til smeltedammen forskjellig fra den virkelige situasjonen. Derfor har noen forskere brukt hurtigfryseteknologi. Under sveiseprosessen fryses smeltedammen raskt for å oppnå den umiddelbare tilstanden inne i nøkkelhullet. Det kan tydelig sees at laseren treffer frontveggen av nøkkelhullet og danner et trinn. Laseren virker på dette trinnsporet og presser smeltedammen til å strømme nedover, fyller nøkkelhullsgapet under laserens fremoverbevegelse, og oppnår dermed det omtrentlige strømningsretningsdiagrammet for strømningen inne i nøkkelhullet i den virkelige smeltedammen. Som vist i figuren til høyre, driver metallrekyltrykket generert av laserablasjon av flytende metall den flytende smeltedammen til å omgå frontveggen. Nøkkelhullet beveger seg mot halen av smeltedammen, og stiger oppover som en fontene bakfra og støter mot overflaten av den endesmeltede dammen. Samtidig, på grunn av overflatespenningen (jo lavere overflatespenningstemperatur, desto større er støtet), trekkes det flytende metallet i den smeltede endesonen av overflatespenningen og beveger seg mot kanten av smeltesonen, og størkner kontinuerlig. Det flytende metallet som kan størkne i fremtiden sirkulerer tilbake ned til nøkkelhullets ende, og så videre.
Skjematisk diagram av lasersveising med nøkkelhullsdyp penetrasjonssveising: A: Sveiseretning; B: Laserstråle; C: Nøkkelhull; D: Metalldamp, plasma; E: Beskyttelsesgass; F: Nøkkelhullets frontvegg (før smelting og sliping); G: Horisontal strømning av smeltet materiale gjennom nøkkelhullets bane; H: Grensesnitt for størkning av smeltebadet; I: Den nedadgående strømningsbanen til smeltebadet.
Sammendrag:
Samspillsprosessen mellom laser og materiale: Laseren virker på overflaten av materialet og produserer intens ablasjon. Materialet varmes først opp, smeltes og fordampes. Under den intense fordampningsprosessen beveger metalldampen seg oppover for å gi smeltebadet et nedadgående rekyltrykk, noe som resulterer i et nøkkelhull. Laseren går inn i nøkkelhullet og gjennomgår flere emisjons- og absorpsjonsprosesser, noe som resulterer i en kontinuerlig tilførsel av metalldamp som opprettholder nøkkelhullet. Laseren virker hovedsakelig på den fremre veggen av nøkkelhullet, og fordampning skjer hovedsakelig på den fremre veggen av nøkkelhullet. Rekylen presser det flytende metallet fra den fremre veggen av nøkkelhullet for å bevege seg rundt nøkkelhullet mot halen av smeltebadet. Væsken som beveger seg med høy hastighet rundt nøkkelhullet, vil støte smeltebadet oppover og danne hevede bølger. Deretter, drevet av overflatespenning, beveger den seg mot kanten og størkner i en slik syklus. Sprut skjer hovedsakelig ved kanten av nøkkelhullsåpningen, og det flytende metallet på den fremre veggen vil i høy hastighet forbi nøkkelhullet og påvirke posisjonen til smeltebadet på den bakre veggen.
Publisert: 19. juni 2024
