Definicija defekta prskanja: prskanje u zavarivanju odnosi se na kapljice rastaljenog metala izbačene iz bazena rastaljenog metala tijekom procesa zavarivanja. Ove kapljice mogu pasti na okolnu radnu površinu, uzrokujući hrapavost i neravnine na površini, a također mogu uzrokovati gubitak kvalitete bazena taline, što rezultira udubljenjima, točkama eksplozije i drugim nedostacima na površini zavara koji utječu na mehanička svojstva zavara. .
Prskanje pri zavarivanju odnosi se na kapljice rastaljenog metala izbačene iz bazena rastaljene tvari tijekom procesa zavarivanja. Ove kapljice mogu pasti na okolnu radnu površinu, uzrokujući hrapavost i neravnine na površini, a također mogu uzrokovati gubitak kvalitete bazena taline, što rezultira udubljenjima, točkama eksplozije i drugim nedostacima na površini zavara koji utječu na mehanička svojstva zavara. .
Klasifikacija prskanja:
Mala prskanja: kapljice skrućivanja prisutne na rubu zavarenog šava i na površini materijala, uglavnom utječu na izgled i nemaju utjecaja na performanse; Općenito, granica za razlikovanje je da je kapljica manja od 20% širine zavarenog šava;
Veliko prskanje: Postoji gubitak kvalitete, koji se očituje kao udubljenja, točke eksplozije, podrezivanja itd. na površini zavarenog šava, što može dovesti do neravnomjernog naprezanja i deformacije, utječući na performanse zavarenog šava. Glavni fokus je na ovim vrstama nedostataka.
Proces pojave prskanja:
Prskanje se očituje kao injektiranje rastaljenog metala u rastaljenu bazenu u smjeru otprilike okomitom na površinu tekućine za zavarivanje zbog velikog ubrzanja. To se jasno može vidjeti na donjoj slici, gdje se stupac tekućine diže iz taline za zavarivanje i raspada u kapljice, stvarajući prskanje.
Scena pojave prskanja
Lasersko zavarivanje dijeli se na zavarivanje toplinskom vodljivošću i zavarivanje dubokim prodiranjem.
Kod zavarivanja pomoću toplinske vodljivosti gotovo da nema prskanja: Zavarivanje pomoću toplinske vodljivosti uglavnom uključuje prijenos topline s površine materijala u unutrašnjost, pri čemu gotovo da i ne nastaje prskanje tijekom procesa. Proces ne uključuje ozbiljno isparavanje metala niti fizičke metalurške reakcije.
Zavarivanje dubokim prodiranjem je glavni scenarij gdje dolazi do prskanja: Zavarivanje dubokim prodiranjem uključuje lasersko zahvaćanje izravno u materijal, prijenos topline na materijal kroz ključanice, a reakcija procesa je intenzivna, što ga čini glavnim scenarijem gdje dolazi do prskanja.
Kao što je prikazano na gornjoj slici, neki znanstvenici koriste brzu fotografiju u kombinaciji s visokotemperaturnim prozirnim staklom kako bi promatrali status kretanja ključanice tijekom laserskog zavarivanja. Može se ustanoviti da laser u osnovi pogađa prednji zid ključanice, gurajući tekućinu da teče prema dolje, zaobilazeći ključanicu i dopirući do repa rastaljene lokve. Položaj u kojem se laser prima unutar ključanice nije fiksan, a laser je u stanju Fresnelove apsorpcije unutar ključanice. Zapravo, to je stanje višestrukog loma i apsorpcije, čime se održava postojanje rastaljene tekućine bazena. Položaj laserske refrakcije tijekom svakog procesa mijenja se s kutom stijenke ključanice, uzrokujući da ključanica bude u stanju uvijanja. Položaj laserskog zračenja se topi, isparava, podvrgava se sili i deformira, pa se peristaltička vibracija pomiče naprijed.
Gore spomenuta usporedba koristi visokotemperaturno prozirno staklo, što je zapravo ekvivalentno prikazu poprečnog presjeka rastaljenog bazena. Naposljetku, stanje protoka bazena rastaljevine razlikuje se od stvarne situacije. Stoga su neki znanstvenici koristili tehnologiju brzog zamrzavanja. Tijekom procesa zavarivanja, otopljeni bazen se brzo zamrzava kako bi se postiglo trenutačno stanje unutar ključanice. Jasno se vidi da laser udara u prednji zid ključanice, formirajući stepenicu. Laser djeluje na ovaj stepenasti žlijeb, gurajući bazen rastaline da teče prema dolje, ispunjavajući prazninu ključanice tijekom pomicanja lasera prema naprijed i tako dobivajući približan dijagram smjera protoka unutar ključanice prave bazena rastaline. Kao što je prikazano na desnoj slici, povratni pritisak metala generiran laserskom ablacijom tekućeg metala tjera tekući rastaljeni bazen da zaobiđe prednji zid. Ključanica se pomiče prema repu rastaljenog bazena, navirući prema gore poput fontane sa stražnje strane i udarajući u površinu repa rastaljenog bazena. U isto vrijeme, zbog površinske napetosti (što je niža temperatura površinske napetosti, to je veći udar), tekući metal u repnoj bazenu rastaljene tvari povučen je površinskom napetosti kako bi se pomaknuo prema rubu bazena rastaljene tvari, kontinuirano se skrućujući. . Tekući metal koji se u budućnosti može skrutiti cirkulira natrag dolje do kraja ključanice, i tako dalje.
Shematski dijagram laserskog zavarivanja dubokim prodiranjem ključanice: A: Smjer zavarivanja; B: Laserska zraka; C: Ključanica; D: Metalna para, plazma; E: zaštitni plin; F: prednji zid ključanice (mljevenje prije taljenja); G: Horizontalni protok rastaljenog materijala kroz put ključanice; H: sučelje skrućivanja bazena taline; I: Silazni tok bazena rastaljene vode.
Proces interakcije između lasera i materijala: Laser djeluje na površinu materijala, stvarajući intenzivnu ablaciju. Materijal se prvo zagrijava, topi i isparava. Tijekom intenzivnog procesa isparavanja, metalna para se pomiče prema gore dajući rastaljenoj lonci povratni pritisak prema dolje, što rezultira ključanicom. Laser ulazi u ključanicu i prolazi višestruke procese emisije i apsorpcije, što rezultira kontinuiranom opskrbom metalne pare koja održava ključanicu; Laser uglavnom djeluje na prednju stijenku ključanice, a isparavanje se uglavnom događa na prednjoj stijenci ključanice. Povratni pritisak gura tekući metal s prednje stijenke ključanice kako bi se kretao oko ključanice prema repu rastaljenog bazena. Tekućina koja se kreće velikom brzinom oko ključanice udarit će otopljeni bazen prema gore, stvarajući uzdignute valove. Zatim se, vođen površinskom napetosti, kreće prema rubu i skrućuje u takvom ciklusu. Prskanje se uglavnom događa na rubu otvora ključanice, a tekući metal na prednjoj stijenci će velikom brzinom zaobići ključanicu i utjecati na položaj bazena rastopljene stražnje stijenke.
Vrijeme objave: 29. ožujka 2024
