Ffurfiant a datblygiad tyllau clo:
Diffiniad twll clo: Pan fydd ymbelydredd yr ymbelydredd yn fwy na 10 ^ 6W/cm ^ 2, mae wyneb y deunydd yn toddi ac yn anweddu o dan weithred y laser. Pan fydd y cyflymder anweddu yn ddigon mawr, mae'r pwysau adlam anwedd a gynhyrchir yn ddigonol 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 trawst y golau yn gweithredu'n uniongyrchol ar waelod y pwll bach, gan achosi i'r metel 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 tebyg i dwll clo yn y metel hylif yn y pen draw. Pan fydd pwysau anwedd y 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 yn dyfnhau mwyach ac mae'n ffurfio twll bach sefydlog o ran 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 sy'n gogwyddo'n glir yn y cefn. Ymyl blaen y twll bach yw ardal weithredu'r laser, gyda thymheredd uchel a phwysau anwedd uchel, tra bod y tymheredd ar hyd yr ymyl gefn yn gymharol isel a'r pwysau 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 cefn, gan ffurfio troell ym mhen cefn y twll bach, ac yn olaf yn solidio ar yr ymyl gefn. Dangosir cyflwr deinamig y twll clo a geir trwy efelychu laser a weldio gwirioneddol yn y ffigur uchod, Morffoleg tyllau bach a llif yr hylif tawdd o'u cwmpas wrth deithio ar wahanol gyflymderau.
Oherwydd presenoldeb tyllau bach, mae egni'r trawst laser yn treiddio i du mewn y deunydd, gan ffurfio'r sêm weldio ddofn a chul hon. Dangosir morffoleg drawsdoriadol nodweddiadol y sêm weldio treiddiad dwfn laser yn y ffigur uchod. Mae dyfnder treiddiad y sêm weldio yn agos at ddyfnder y twll clo (i fod yn fanwl gywir, mae'r haen fetelograffig 60-100um yn ddyfnach na'r twll clo, un haen hylif yn llai). Po uchaf yw dwysedd egni'r laser, y dyfnaf yw'r twll bach, a'r mwyaf yw dyfnder treiddiad y sêm weldio. Mewn weldio laser pŵer uchel, gall y gymhareb dyfnder i led uchaf o'r sêm weldio gyrraedd 12:1.
Dadansoddiad o amsugnoynni laserwrth dwll clo
Cyn ffurfio tyllau bach a plasma, 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%. Ar ôl ffurfio'r twll clo, mae egni'r laser yn cael ei amsugno'n bennaf gan du mewn y darn gwaith trwy effaith y 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 y twll clo yn chwarae rhan hynod bwysig wrth wella amsugno laser yn ystod prosesu fel weldio laser, torri a drilio. Mae'r trawst laser sy'n mynd i mewn i'r twll clo bron yn cael ei amsugno'n llwyr trwy adlewyrchiadau lluosog o wal y twll.
Credir yn gyffredinol bod mecanwaith amsugno ynni laser y tu mewn i'r twll clo yn cynnwys dau 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 mynd trwy anweddiad difrifol, ac mae'r pwysau ehangu a gynhyrchir gan stêm tymheredd uchel yn gyrru'r metel hylif allan, gan ffurfio tyllau bach. Yn ogystal â phwysau anwedd a phwysau abladiad (a elwir hefyd yn rym adwaith anweddu neu bwysau adlam) y deunydd, mae yna hefyd densiwn arwyneb, pwysau statig hylif a achosir gan ddisgyrchiant, a phwysau deinamig hylif a gynhyrchir gan lif deunydd tawdd y tu mewn i'r twll bach. Ymhlith y pwysau hyn, dim ond pwysau stêm sy'n cynnal agoriad y twll bach, tra bod y tri grym 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 gwrthiant arall a chyflawni cydbwysedd, gan gynnal sefydlogrwydd hirdymor y twll clo. Er mwyn symlrwydd, credir yn gyffredinol mai'r grymoedd sy'n gweithredu ar wal y twll clo yw pwysau abladiad (pwysau adlam anwedd metel) a thensiwn arwyneb yn bennaf.
Ansefydlogrwydd Twll Clo
Cefndir: Mae laser yn gweithredu ar wyneb deunyddiau, gan achosi i lawer iawn o fetel anweddu. Mae'r pwysau adlam yn pwyso i lawr ar y pwll tawdd, gan ffurfio tyllau clo a plasma, gan arwain at gynnydd yn nyfnder toddi. Yn ystod y broses o symud, mae'r laser yn taro wal flaen y twll clo, a bydd y safle lle mae'r laser yn cysylltu â'r deunydd yn achosi anweddiad difrifol o'r deunydd. Ar yr un pryd, bydd wal y twll clo yn profi colli màs, a bydd yr anweddiad yn ffurfio pwysau adlam a fydd yn pwyso i lawr ar y metel hylif, gan achosi i wal fewnol y twll clo amrywio tuag i lawr a symud o amgylch gwaelod y twll clo tuag at gefn 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 pwysau 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 yng nghyfaint y plasma yn arwain at newidiadau mewn cysgodi, plygiant ac amsugno ynni laser, gan arwain at newidiadau yn ynni'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 siâp dannedd llif a thonnog, ac nid oes weldiad treiddiad cyfartal llyfn. Mae'r ffigur uchod yn olygfa drawsdoriadol o ganol y weldiad a geir trwy dorri hydredol yn gyfochrog â chanol y weldiad, yn ogystal â mesuriad amser real o amrywiad dyfnder y twll clo ganIPG-LDD fel tystiolaeth.
Gwella cyfeiriad sefydlogrwydd y twll clo
Yn ystod weldio treiddiad dwfn laser, dim ond trwy gydbwysedd deinamig gwahanol bwysau 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 rai amodau proses, ar rai adegau yn ystod y broses weldio, mae posibilrwydd y gall sefydlogrwydd y twll bach gael ei amharu mewn ardaloedd lleol, gan arwain at ddiffygion weldio. Y rhai mwyaf nodweddiadol a chyffredin yw diffygion mandylledd math mandwll bach a thaenelliad 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 i ddau gategori: y berthynas rhwng tensiwn arwyneb a phwysau adlam anwedd metel; Mae pwysau adlam 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 anwedd metel sy'n symud i fyny yn y broses weldio, mae hefyd yn gysylltiedig yn agos â digwyddiad tasgu; Mae tensiwn arwyneb yn effeithio ar lif y pwll tawdd;
Felly mae proses weldio laser sefydlog yn dibynnu ar gynnal graddiant dosbarthiad tensiwn arwyneb yn y pwll tawdd, heb ormod o amrywiad. Mae tensiwn arwyneb yn gysylltiedig â dosbarthiad tymheredd, ac mae dosbarthiad tymheredd yn gysylltiedig â ffynhonnell wres. Felly, mae ffynhonnell wres cyfansawdd a weldio siglo yn gyfeiriadau technegol posibl ar gyfer proses weldio sefydlog;
Mae angen rhoi sylw i effaith y plasma a maint agoriad y twll clo o ran anwedd y metel a chyfaint y twll clo. Po fwyaf yw'r agoriad, y mwyaf yw'r twll clo, a'r amrywiadau dibwys ym mhwynt gwaelod y pwll toddi, sydd â dylanwad cymharol fach ar gyfaint cyffredinol y twll clo a newidiadau pwysau mewnol; Felly mae laser modd cylch addasadwy (man cylchol), ailgyfuno arc laser, modiwleiddio amledd, ac ati i gyd yn gyfeiriadau y gellir eu hehangu.
Amser postio: Rhag-01-2023
