Визначення дефекту бризок: бризки під час зварювання стосуються крапель розплавленого металу, що викидаються з ванни розплавленого під час процесу зварювання. Ці краплі можуть падати на навколишню робочу поверхню, спричиняючи шорсткість і нерівності на поверхні, а також можуть спричиняти втрату якості розплавленої ванни, що призводить до вм’ятин, точок вибуху та інших дефектів на поверхні зварного шва, що впливає на механічні властивості зварного шва. .
Розбризкування під час зварювання стосується крапель розплавленого металу, які викидаються з ванни розплавленого під час процесу зварювання. Ці краплі можуть падати на навколишню робочу поверхню, спричиняючи шорсткість і нерівності на поверхні, а також можуть спричиняти втрату якості розплавленої ванни, що призводить до вм’ятин, точок вибуху та інших дефектів на поверхні зварного шва, що впливає на механічні властивості зварного шва. .
Класифікація бризок:
Невеликі бризки: краплі затвердіння, присутні на краю зварного шва та на поверхні матеріалу, головним чином впливають на зовнішній вигляд і не впливають на продуктивність; Як правило, межа для розрізнення полягає в тому, що крапля становить менше 20% ширини зварного шва;
Великі бризки: на поверхні зварного шва є втрата якості, що проявляється у вигляді вм’ятин, точок вибуху, підрізів тощо, що може призвести до нерівномірного напруження та деформації, впливаючи на характеристики зварного шва. Основна увага приділяється цим видам дефектів.
Процес виникнення бризок:
Розбризкування проявляється як впорскування розплавленого металу в розплавлену ванну в напрямку, приблизно перпендикулярному поверхні зварювальної рідини, через високе прискорення. Це добре видно на малюнку нижче, де стовп рідини піднімається зі зварювального розплаву і розпадається на краплі, утворюючи бризки.
Сцена виникнення бризок
Лазерне зварювання поділяється на теплопровідне і глибоке проплавлення.
При теплопровідному зварюванні майже не утворюються бризки: при теплопровідному зварюванні в основному відбувається передача тепла від поверхні матеріалу до внутрішньої частини, при цьому під час процесу майже не утворюються бризки. Процес не передбачає сильного випаровування металу або фізичних металургійних реакцій.
Зварювання глибоким проплавленням є основним сценарієм, у якому відбувається розбризкування: зварювання глибоким проплавленням передбачає проникнення лазера безпосередньо в матеріал, передачу тепла до матеріалу через замкові щілини, і реакція процесу є інтенсивною, що робить це основним сценарієм, у якому відбувається розбризкування.
Як показано на малюнку вище, деякі вчені використовують високошвидкісну фотографію в поєднанні з високотемпературним прозорим склом для спостереження за станом руху замкової щілини під час лазерного зварювання. Можна виявити, що лазер в основному потрапляє на передню стінку замкової щілини, штовхаючи рідину текти вниз, минаючи замкову щілину та досягаючи хвоста розплавленої ванни. Позиція, коли лазер потрапляє в замкову щілину, не є фіксованою, і лазер знаходиться в стані поглинання Френеля всередині замкової щілини. Фактично, це стан багаторазового заломлення та поглинання, що підтримує існування розплавленої рідини. Положення лазерної рефракції під час кожного процесу змінюється залежно від кута стінки замкової щілини, змушуючи замкову щілину перебувати в стані обертального руху. Позиція лазерного випромінювання плавиться, випаровується, піддається силі та деформується, тому перистальтична вібрація рухається вперед.
У згаданому вище порівнянні використовується високотемпературне прозоре скло, яке фактично еквівалентно поперечному перерізу розплавленої ванни. Зрештою, стан потоку басейну розплаву відрізняється від реальної ситуації. Тому деякі вчені використовували технологію швидкого заморожування. Під час процесу зварювання розплавлена ванна швидко заморожується, щоб отримати миттєвий стан у замковій щілині. Добре видно, що лазер б'є по передній стінці замкової щілини, утворюючи сходинку. Лазер діє на цю ступінчасту канавку, штовхаючи розплавлену ванну текти вниз, заповнюючи щілину замкової щілини під час руху лазера вперед, і таким чином отримуючи приблизну діаграму напрямку потоку всередині замкової щілини справжньої розплавленої ванни. Як показано на правому малюнку, тиск віддачі металу, створюваний лазерною абляцією рідкого металу, змушує резервуар рідкого розплаву обходити передню стінку. Замкова щілина рухається до хвоста розплавленої водойми, піднімаючись угору, як фонтан із задньої частини, і торкаючись поверхні хвоста розплавленої водойми. У той же час через поверхневий натяг (чим нижча температура поверхневого натягу, тим сильніший удар), рідкий метал у хвостовій купі розплавленого розплаву тягнеться поверхневим натягом, щоб рухатися до краю ванни розплаву, безперервно твердіючи. . Рідкий метал, який може затвердіти в майбутньому, циркулює назад до хвоста замкової щілини і так далі.
Принципова схема лазерного замкового зварювання глибоким проплавленням: A: Напрямок зварювання; B: Лазерний промінь; C: Замкова щілина; D: пари металу, плазма; E: Захисний газ; F: передня стінка замкової щілини (шліфування перед плавленням); G: Горизонтальний потік розплавленого матеріалу через канал замкової щілини; H: межа затвердіння басейну розплаву; I: шлях потоку розплавленої ванни вниз.
Процес взаємодії між лазером і матеріалом: лазер діє на поверхню матеріалу, викликаючи інтенсивну абляцію. Матеріал спочатку нагрівають, плавлять і випаровують. Під час інтенсивного процесу випаровування пари металу рухаються вгору, створюючи тиск віддачі розплавленої ванни вниз, у результаті чого утворюється замкова щілина. Лазер потрапляє в замкову щілину та проходить кілька процесів випромінювання та поглинання, що призводить до постійного надходження пари металу, що підтримує замкову щілину; Лазер діє переважно на передню стінку замкової щілини, а випаровування відбувається переважно на передній стінці замкової щілини. Тиск віддачі штовхає рідкий метал з передньої стінки замкової щілини, щоб рухатися навколо замкової щілини до хвоста розплавленої ванни. Рідина, що рухається з високою швидкістю навколо замкової щілини, буде впливати на розплавлену ванну вгору, утворюючи підняті хвилі. Потім, керований поверхневим натягом, він рухається до краю і твердне в такому циклі. Бризки переважно виникають на краю отвору замкової щілини, а рідкий метал на передній стінці швидко обійде замкову щілину та вплине на положення розплавленої ванни задньої стінки.
Час публікації: 29 березня 2024 р
