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 egni'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
