Ffurfio a datblygu tyllau clo:
Diffiniad twll clo: Pan fo'r arbelydru ymbelydredd yn fwy na 10 ^ 6W/cm ^ 2, mae wyneb y deunydd yn toddi ac yn anweddu o dan weithred laser.Pan fo'r cyflymder anweddu yn ddigon mawr, mae'r pwysedd anwedd recoil a gynhyrchir yn ddigon i oresgyn tensiwn wyneb a disgyrchiant hylif y metel hylif, a thrwy hynny ddisodli rhywfaint o'r metel hylif, gan achosi i'r pwll tawdd yn y parth cyffroi suddo a ffurfio pyllau bach. ;Mae'r pelydryn o olau yn gweithredu'n uniongyrchol ar waelod y pwll bach, gan achosi'r metel i doddi a nwyeiddio ymhellach.Mae stêm pwysedd uchel yn parhau i orfodi'r metel hylif ar waelod y pwll i lifo tuag at gyrion y pwll tawdd, gan ddyfnhau'r twll bach ymhellach.Mae'r broses hon yn parhau, gan ffurfio twll clo fel twll yn y metel hylif yn y pen draw.Pan fydd y pwysau anwedd metel a gynhyrchir gan y trawst laser yn y twll bach yn cyrraedd cydbwysedd â thensiwn wyneb a disgyrchiant y metel hylif, nid yw'r twll bach bellach yn dyfnhau ac yn ffurfio twll bach sefydlog dyfnder, a elwir yn "effaith twll bach" .
Wrth i'r trawst laser symud o'i gymharu â'r darn gwaith, mae'r twll bach yn dangos blaen crwm ychydig yn ôl a thriongl gwrthdro ar oledd amlwg yn y cefn.Ymyl blaen y twll bach yw ardal weithredu'r laser, gyda thymheredd uchel a phwysedd anwedd uchel, tra bod y tymheredd ar hyd yr ymyl gefn yn gymharol isel ac mae'r pwysedd anwedd yn fach.O dan y gwahaniaeth pwysau a thymheredd hwn, mae'r hylif tawdd yn llifo o amgylch y twll bach o'r pen blaen i'r pen ôl, gan ffurfio fortecs ar ddiwedd cefn y twll bach, ac yn olaf yn solidoli ar yr ymyl gefn.Dangosir cyflwr deinamig y twll clo a gafwyd trwy efelychiad laser a weldio gwirioneddol yn y ffigur uchod, Morffoleg tyllau bach a llif yr hylif tawdd amgylchynol wrth deithio ar wahanol gyflymder.
Oherwydd presenoldeb tyllau bach, mae ynni'r pelydr laser yn treiddio i mewn i'r tu mewn i'r deunydd, gan ffurfio'r wythïen weldio ddwfn a chul hon.Dangosir morffoleg trawsdoriadol nodweddiadol y wythïen weldio treiddiad dwfn laser yn y ffigur uchod.Mae dyfnder treiddiad y wythïen weldio yn agos at ddyfnder y twll clo (i fod yn fanwl gywir, mae'r haen metallograffig 60-100wm yn ddyfnach na'r twll clo, un haen hylif yn llai).Po uchaf yw'r dwysedd ynni laser, y dyfnaf yw'r twll bach, a'r mwyaf yw dyfnder treiddiad y wythïen weldio.Mewn weldio laser pŵer uchel, gall cymhareb dyfnder i led uchaf y wythïen weldio gyrraedd 12:1.
Dadansoddiad o amsugnoynni lasertrwy dwll clo
Cyn ffurfio tyllau bach a phlasma, mae egni'r laser yn cael ei drosglwyddo'n bennaf i du mewn y darn gwaith trwy ddargludiad thermol.Mae'r broses weldio yn perthyn i weldio dargludol (gyda dyfnder treiddiad o lai na 0.5mm), ac mae cyfradd amsugno deunydd y laser rhwng 25-45%.Unwaith y bydd y twll clo yn cael ei ffurfio, mae egni'r laser yn cael ei amsugno'n bennaf gan y tu mewn i'r darn gwaith trwy'r effaith twll clo, ac mae'r broses weldio yn dod yn weldio treiddiad dwfn (gyda dyfnder treiddiad o fwy na 0.5mm), gall y gyfradd amsugno gyrraedd dros 60-90%.
Mae effaith twll clo yn chwarae rhan hynod bwysig wrth wella amsugno laser wrth brosesu fel weldio laser, torri a drilio.Mae'r pelydr laser sy'n mynd i mewn i'r twll clo yn cael ei amsugno bron yn gyfan gwbl trwy adlewyrchiadau lluosog o wal y twll.
Credir yn gyffredinol bod mecanwaith amsugno ynni laser y tu mewn i'r twll clo yn cynnwys dwy broses: amsugno gwrthdro ac amsugno Fresnel.
Cydbwysedd pwysau y tu mewn i'r twll clo
Yn ystod weldio treiddiad dwfn laser, mae'r deunydd yn cael ei anweddu'n ddifrifol, ac mae'r pwysau ehangu a gynhyrchir gan stêm tymheredd uchel yn diarddel y metel hylif, gan ffurfio tyllau bach.Yn ychwanegol at bwysau anwedd a phwysedd abladiad (a elwir hefyd yn rym adwaith anweddu neu bwysedd recoil) o'r deunydd, mae yna hefyd densiwn arwyneb, pwysedd statig hylif a achosir gan ddisgyrchiant, a phwysau deinamig hylif a gynhyrchir gan lif y deunydd tawdd y tu mewn i'r twll bach.Ymhlith y pwysau hyn, dim ond pwysedd stêm sy'n cynnal agoriad y twll bach, tra bod y tri heddlu arall yn ymdrechu i gau'r twll bach.Er mwyn cynnal sefydlogrwydd y twll clo yn ystod y broses weldio, rhaid i'r pwysau anwedd fod yn ddigonol i oresgyn ymwrthedd arall a chyflawni cydbwysedd, gan gynnal sefydlogrwydd hirdymor y twll clo.Er mwyn symlrwydd, credir yn gyffredinol mai'r grymoedd sy'n gweithredu ar y wal twll clo yw pwysedd abladiad (pwysedd recoil anwedd metel) a thensiwn arwyneb yn bennaf.
Ansefydlogrwydd twll clo
Cefndir: Mae laser yn gweithredu ar wyneb deunyddiau, gan achosi llawer iawn o fetel i anweddu.Mae'r pwysedd recoil yn pwyso i lawr ar y pwll tawdd, gan ffurfio tyllau clo a phlasma, gan arwain at gynnydd mewn dyfnder toddi.Yn ystod y broses o symud, mae'r laser yn taro wal flaen y twll clo, a bydd y sefyllfa lle mae'r laser yn cysylltu â'r deunydd yn achosi anweddiad difrifol o'r deunydd.Ar yr un pryd, bydd wal twll clo yn profi colled màs, a bydd yr anweddiad yn ffurfio pwysedd recoil a fydd yn pwyso i lawr ar y metel hylif, gan achosi wal fewnol y twll clo i amrywio i lawr a symud o gwmpas gwaelod y twll clo tuag at y cefn y pwll tawdd.Oherwydd amrywiad y pwll tawdd hylif o'r wal flaen i'r wal gefn, mae'r gyfaint y tu mewn i'r twll clo yn newid yn gyson, Mae pwysedd mewnol y twll clo hefyd yn newid yn unol â hynny, sy'n arwain at newid yng nghyfaint y plasma sy'n cael ei chwistrellu allan. .Mae'r newid mewn cyfaint plasma yn arwain at newidiadau mewn cysgodi, plygiant, ac amsugno ynni laser, gan arwain at newidiadau yn egni'r laser sy'n cyrraedd wyneb y deunydd.Mae'r broses gyfan yn ddeinamig ac yn gyfnodol, gan arwain yn y pen draw at dreiddiad metel tonnog siâp sawtooth, ac nid oes weldio treiddiad cyfartal llyfn, Mae'r ffigur uchod yn olwg trawsdoriadol o ganol y weldiad a geir trwy dorri hydredol yn gyfochrog â'r canol y weldiad, yn ogystal â mesuriad amser real o amrywiad dyfnder twll clo erbynIPG-LDD fel tystiolaeth.
Gwella cyfeiriad sefydlogrwydd y twll clo
Yn ystod weldio treiddiad dwfn laser, dim ond cydbwysedd deinamig y pwysau amrywiol y tu mewn i'r twll y gellir sicrhau sefydlogrwydd y twll bach.Fodd bynnag, mae amsugno ynni laser gan wal y twll ac anweddiad deunyddiau, alldaflu anwedd metel y tu allan i'r twll bach, a symudiad ymlaen y twll bach a'r pwll tawdd i gyd yn brosesau dwys a chyflym iawn.O dan amodau proses penodol, ar adegau penodol yn ystod y broses weldio, mae posibilrwydd y bydd sefydlogrwydd y twll bach yn cael ei amharu mewn ardaloedd lleol, gan arwain at ddiffygion weldio.Y rhai mwyaf nodweddiadol a chyffredin yw diffygion mandylledd mandwll bach a spatter a achosir gan gwymp twll clo;
Felly sut i sefydlogi'r twll clo?
Mae amrywiad hylif twll clo yn gymharol gymhleth ac yn cynnwys gormod o ffactorau (maes tymheredd, maes llif, maes grym, ffiseg optoelectroneg), y gellir eu crynhoi'n syml yn ddau gategori: y berthynas rhwng tensiwn arwyneb a phwysau recoil anwedd metel;Mae pwysedd recoil anwedd metel yn gweithredu'n uniongyrchol ar gynhyrchu tyllau clo, sy'n gysylltiedig yn agos â dyfnder a chyfaint y tyllau clo.Ar yr un pryd, fel yr unig sylwedd sy'n symud i fyny o anwedd metel yn y broses weldio, mae hefyd yn perthyn yn agos i achosion o spatter;Mae tensiwn wyneb yn effeithio ar lif y pwll tawdd;
Felly mae proses weldio laser sefydlog yn dibynnu ar gynnal graddiant dosbarthiad tensiwn wyneb yn y pwll tawdd, heb ormod o amrywiad.Mae tensiwn wyneb yn gysylltiedig â dosbarthiad tymheredd, ac mae dosbarthiad tymheredd yn gysylltiedig â ffynhonnell wres.Felly, mae ffynhonnell wres cyfansawdd a weldio swing yn gyfarwyddiadau technegol posibl ar gyfer proses weldio sefydlog;
Mae angen i'r anwedd metel a chyfaint twll clo roi sylw i'r effaith plasma a maint yr agoriad twll clo.Po fwyaf yw'r agoriad, y mwyaf yw'r twll clo, a'r amrywiadau dibwys ym mhwynt gwaelod y pwll toddi, sy'n cael effaith gymharol fach ar gyfaint cyffredinol y twll clo a newidiadau pwysau mewnol;Felly mae laser modd modrwy addasadwy (smotyn blynyddol), recombination arc laser, modiwleiddio amlder, ac ati i gyd yn gyfarwyddiadau y gellir eu hehangu.
Amser post: Rhag-01-2023
