Definition av stänkdefekt: Stänk vid svetsning avser de smälta metalldroppar som sprutas ut från den smälta poolen under svetsprocessen. Dessa droppar kan falla på den omgivande arbetsytan, orsaka grovhet och ojämnheter på ytan, och kan också orsaka förlust av smältbassängens kvalitet, vilket resulterar i bucklor, explosionspunkter och andra defekter på svetsytan som påverkar svetsens mekaniska egenskaper. .
Stänk vid svetsning hänvisar till de smälta metalldroppar som sprutas ut från den smälta poolen under svetsprocessen. Dessa droppar kan falla på den omgivande arbetsytan, orsaka grovhet och ojämnheter på ytan, och kan också orsaka förlust av smältbassängens kvalitet, vilket resulterar i bucklor, explosionspunkter och andra defekter på svetsytan som påverkar svetsens mekaniska egenskaper. .
Splash klassificering:
Små stänk: Stelnadsdroppar finns vid kanten av svetssömmen och på materialets yta, vilket huvudsakligen påverkar utseendet och har ingen inverkan på prestanda; I allmänhet är gränsen för att särskilja att droppen är mindre än 20 % av svetsfogens smältbredd;
Stort stänk: Det finns kvalitetsförlust, manifesterad som bucklor, explosionspunkter, underskärningar etc. på svetsfogens yta, vilket kan leda till ojämn påkänning och påkänning, vilket påverkar svetsfogens prestanda. Huvudfokus ligger på dessa typer av defekter.
Process för stänkförekomst:
Stänk manifesteras som insprutning av smält metall i den smälta poolen i en riktning ungefär vinkelrät mot svetsvätskeytan på grund av hög acceleration. Detta kan tydligt ses i figuren nedan, där vätskepelaren stiger upp ur svetssmältan och sönderdelas till droppar och bildar stänk.
Stänk förekomst scen
Lasersvetsning är uppdelad i värmeledningsförmåga och djup penetrationssvetsning.
Värmekonduktivitetssvetsning har nästan ingen förekomst av stänk: Värmekonduktivitetssvetsning innebär huvudsakligen överföring av värme från materialets yta till det inre, med nästan inga stänk som genereras under processen. Processen involverar inte allvarlig metallavdunstning eller fysikaliska metallurgiska reaktioner.
Djup penetrationssvetsning är huvudscenariot där stänk inträffar: Djup penetrationssvetsning innebär att lasern når direkt in i materialet, överför värme till materialet genom nyckelhål, och processreaktionen är intensiv, vilket gör det till huvudscenariot där stänk inträffar.
Som visas i figuren ovan använder vissa forskare höghastighetsfotografering i kombination med högtemperaturtransparent glas för att observera nyckelhålets rörelsestatus under lasersvetsning. Det kan konstateras att lasern i princip träffar nyckelhålets främre vägg, trycker vätskan att strömma nedåt, kringgår nyckelhålet och når svansen av den smälta poolen. Positionen där lasern tas emot inuti nyckelhålet är inte fixerad, och lasern är i ett Fresnel-absorptionstillstånd inuti nyckelhålet. I själva verket är det ett tillstånd av multipla brytningar och absorption, vilket upprätthåller existensen av den smälta poolvätskan. Laserbrytningens position under varje process ändras med vinkeln på nyckelhålsväggen, vilket gör att nyckelhålet är i ett vridande rörelsetillstånd. Laserbestrålningspositionen smälter, förångas, utsätts för kraft och deformeras, så den peristaltiska vibrationen rör sig framåt.
Jämförelsen som nämns ovan använder högtemperaturtransparent glas, vilket faktiskt motsvarar en tvärsnittsvy av den smälta poolen. När allt kommer omkring är flödestillståndet för den smälta poolen annorlunda än den verkliga situationen. Därför har vissa forskare använt snabbfrysningsteknik. Under svetsprocessen fryses den smälta poolen snabbt för att erhålla det momentana tillståndet inuti nyckelhålet. Det kan tydligt ses att lasern träffar nyckelhålets främre vägg och bildar ett steg. Lasern verkar på detta stegspår, trycker den smälta poolen att strömma nedåt, fyller nyckelhålsgapet under laserns framåtrörelse och erhåller på så sätt det ungefärliga flödesriktningsdiagrammet för flödet inuti nyckelhålet i den riktiga smältbassängen. Som visas i den högra figuren driver metallrekyltrycket som genereras av laserablation av flytande metall den flytande smälta poolen att passera den främre väggen. Nyckelhålet rör sig mot svansen av den smälta poolen, sväller uppåt som en fontän bakifrån och slår mot ytan av den smälta svanspoolen. Samtidigt, på grund av ytspänningen (ju lägre ytspänningstemperatur, desto större påverkan) dras den flytande metallen i den smälta svanspoolen av ytspänningen för att röra sig mot kanten av den smälta poolen och stelnar kontinuerligt. . Den flytande metall som kan stelna i framtiden cirkulerar tillbaka ner till nyckelhålets svans osv.
Schematiskt diagram av lasernyckelhålssvetsning: A: Svetsriktning; B: Laserstråle; C: Nyckelhål; D: Metallånga, plasma; E: Skyddsgas; F: Nyckelhålets främre vägg (försmältningsslipning); G: Horisontellt flöde av smält material genom nyckelhålsbanan; H: Smältpool stelningsgränssnitt; I: Den nedåtgående flödesvägen för den smälta poolen.
Interaktionsprocessen mellan laser och material: Lasern verkar på materialets yta och producerar intensiv ablation. Materialet värms först, smälts och indunstas. Under den intensiva avdunstningsprocessen rör sig metallångan uppåt för att ge den smälta poolen ett nedåtriktat rekyltryck, vilket resulterar i ett nyckelhål. Lasern går in i nyckelhålet och genomgår flera emissions- och absorptionsprocesser, vilket resulterar i en kontinuerlig tillförsel av metallånga som upprätthåller nyckelhålet; Lasern verkar huvudsakligen på nyckelhålets främre vägg, och avdunstning sker främst på nyckelhålets främre vägg. Rekyltrycket trycker den flytande metallen från nyckelhålets främre vägg för att flytta runt nyckelhålet mot svansen av den smälta poolen. Vätskan som rör sig med hög hastighet runt nyckelhålet kommer att påverka den smälta poolen uppåt och bilda upphöjda vågor. Sedan, driven av ytspänning, rör sig den mot kanten och stelnar i en sådan cykel. Stänk förekommer huvudsakligen vid kanten av nyckelhålsöppningen, och den flytande metallen på den främre väggen kommer att snabbt kringgå nyckelhålet och påverka läget för den bakre väggens smälta poolen.
Posttid: 2024-mars
