Лазерлік дәнекерлеудің шашырауының пайда болуының механизмі және басу схемасы

Шашырату ақауының анықтамасы: Дәнекерлеудегі шашырау дәнекерлеу процесі кезінде балқытылған бассейннен шығарылатын балқытылған металл тамшыларын білдіреді. Бұл тамшылар айналадағы жұмыс бетіне түсіп, беттің кедір-бұдыры мен біркелкі еместігін тудыруы мүмкін, сонымен қатар балқытылған бассейннің сапасын жоғалтуы мүмкін, нәтижесінде дәнекерлеу тігісінің механикалық қасиеттеріне әсер ететін дәнекерлеу бетінде ойықтар, жарылыс нүктелері және басқа ақаулар пайда болуы мүмкін. .

Дәнекерлеудегі шашырау дәнекерлеу процесі кезінде балқытылған бассейннен шығарылатын балқытылған металл тамшыларын білдіреді. Бұл тамшылар айналадағы жұмыс бетіне түсіп, беттің кедір-бұдыры мен біркелкі еместігін тудыруы мүмкін, сонымен қатар балқытылған бассейннің сапасын жоғалтуы мүмкін, нәтижесінде дәнекерлеу тігісінің механикалық қасиеттеріне әсер ететін дәнекерлеу бетінде ойықтар, жарылыс нүктелері және басқа ақаулар пайда болуы мүмкін. .

Шашыраудың классификациясы:

Кішкентай шашыраулар: дәнекерлеу тігісінің шетінде және материалдың бетінде болатын, негізінен сыртқы түріне әсер ететін және өнімділікке әсер етпейтін қатаю тамшылары; Әдетте, ажырату шекарасы тамшы дәнекерлеу жігінің балқыту енінің 20%-дан аз болуы;

 

Үлкен шашырау: дәнекерлеу тігісінің бетінде ойықтар, жарылыс нүктелері, астыңғы кесулер және т.б. түрінде көрінетін сапа жоғалуы бар, бұл дәнекерлеу тігісінің жұмысына әсер ететін біркелкі емес кернеу мен деформацияға әкелуі мүмкін. Бұл ақаулардың түрлеріне басты назар аударылады.

Шашыраудың пайда болу процесі:

Шашырату жоғары үдеу салдарынан балқытылған металды балқытылған бассейнге дәнекерлеу сұйықтығы бетіне шамамен перпендикуляр бағытта айдау ретінде көрінеді. Мұны төмендегі суретте анық көруге болады, мұнда сұйық баған дәнекерлеу балқымасынан көтеріліп, тамшыларға ыдырап, шашырау пайда болады.

Шашыраудың пайда болу сахнасы

Лазерлік дәнекерлеу жылу өткізгіштік және терең ену дәнекерлеу болып бөлінеді.

Жылуөткізгіштік дәнекерлеуде шашырау болмайды дерлік: Жылуөткізгіштік дәнекерлеу негізінен материалдың бетінен ішкі бөлікке жылудың берілуін қамтиды, бұл процесс кезінде шашырау пайда болмайды. Процесс металдың қатты булануын немесе физикалық металлургиялық реакцияларды қамтымайды.

Терең ену дәнекерлеуі шашырау орын алатын негізгі сценарий болып табылады: Терең ену дәнекерлеуі лазердің материалға тікелей жетуін, жылуды кілт саңылаулары арқылы материалға беруді қамтиды және процесс реакциясы қарқынды, бұл оны шашырау пайда болатын негізгі сценарийге айналдырады.

Жоғарыдағы суретте көрсетілгендей, кейбір ғалымдар лазерлік дәнекерлеу кезінде кілт саңылауының қозғалыс күйін бақылау үшін жоғары температуралы мөлдір әйнекпен біріктірілген жоғары жылдамдықты фотосуретті пайдаланады. Лазер негізінен кілт саңылауының алдыңғы қабырғасына соғылып, сұйықтықты төмен қарай ағу үшін итеріп, кілт саңылауды айналып өтіп, балқытылған бассейннің құйрығына жететінін анықтауға болады. Лазерді кілт саңылауының ішіне қабылдайтын орны бекітілмеген, ал лазер кілт тесігінің ішінде Френель жұтылу күйінде. Шын мәнінде, бұл балқыған бассейн сұйықтығының бар болуын сақтай отырып, көп рет сыну және сіңіру күйі. Әрбір процесс кезінде лазердің сыну жағдайы кілттік саңылау қабырғасының бұрышына қарай өзгереді, бұл кілт саңылауының бұралу қозғалысы күйінде болуына әкеледі. Лазерлік сәулелену позициясы балқиды, буланады, күшке ұшырайды және деформацияланады, сондықтан перистальтикалық тербеліс алға жылжиды.

 

Жоғарыда айтылған салыстыру жоғары температуралы мөлдір шыныны пайдаланады, бұл шын мәнінде балқытылған бассейннің көлденең қимасының көрінісіне тең. Өйткені, балқытылған бассейннің ағындық жағдайы нақты жағдайдан ерекшеленеді. Сондықтан кейбір ғалымдар жылдам мұздату технологиясын қолданды. Дәнекерлеу процесінде балқытылған бассейн кілт тесігінің ішіндегі лездік күйді алу үшін жылдам мұздатады. Лазердің кілт саңылауының алдыңғы қабырғасына соғылып, баспалдақ құрып жатқанын анық көруге болады. Лазер осы қадамдық ойыққа әсер етіп, балқытылған бассейнді төмен қарай ағу үшін итереді, лазердің алға қозғалысы кезінде кілттік саңылау саңылауын толтырады және осылайша нақты балқытылған бассейннің кілттік тесігінің ішіндегі ағынның шамамен ағынының бағыты диаграммасын алады. Оң жақ суретте көрсетілгендей, сұйық металдың лазерлік абляциясы нәтижесінде пайда болатын металдың кері қысымы сұйық балқытылған бассейнді алдыңғы қабырғаны айналып өтуге бағыттайды. Кілт тесігі балқытылған бассейннің құйрығына қарай жылжиды, артқы жағынан фонтан сияқты жоғары көтеріліп, құйрықты балқытылған бассейннің бетіне әсер етеді. Сонымен қатар, беттік керілу салдарынан (беттік керілу температурасы неғұрлым төмен болса, соғұрлым соғұрлым күшті әсер етеді) құйрық балқытылған бассейндегі сұйық металл беттік керілу арқылы балқытылған бассейннің шетіне қарай жылжи отырып, үздіксіз қатып қалады. . Болашақта қатып қалуы мүмкін сұйық метал кілт саңылауының құйрығына дейін қайта айналады және т.б.

Лазерлік кілттік саңылау терең ену дәнекерлеуінің схемалық схемасы: A: Дәнекерлеу бағыты; B: лазер сәулесі; C: Кілт тесігі; D: Металл буы, плазма; E: қорғаныс газы; F: Кілттік тесіктің алдыңғы қабырғасы (балқыту алдындағы тегістеу); G: Балқытылған материалдың кілттік саңылау жолы арқылы көлденең ағыны; H: Балқыма бассейнінің қатаю интерфейсі; I: Балқытылған бассейннің төмен қарай ағу жолы.

Лазер мен материал арасындағы өзара әрекеттесу процесі: Лазер материалдың бетіне әсер етіп, қарқынды абляция жасайды. Материал алдымен қызады, балқытады және буланады. Қарқынды булану процесі кезінде металл буы балқыған бассейнге төмен қарай кері қысым беру үшін жоғары қарай жылжиды, нәтижесінде кілт тесігі пайда болады. Лазер кілт тесігіне еніп, бірнеше сәуле шығару және сіңіру процестерінен өтеді, нәтижесінде кілт тесігін ұстап тұратын металл буының үздіксіз берілуі; Лазер негізінен кілттік саңылаудың алдыңғы қабырғасына әсер етеді, ал булану негізінен кілттік тесіктің алдыңғы қабырғасында жүреді. Қайтару қысымы сұйық металды кілт саңылауының алдыңғы қабырғасынан итеріп, кілт саңылауының айналасында балқытылған бассейннің құйрығына қарай жылжиды. Кілт саңылауының айналасында жоғары жылдамдықпен қозғалатын сұйықтық балқыған бассейнге жоғары қарай әсер етіп, көтерілген толқындар жасайды. Содан кейін беттік керілу әсерінен ол шетіне қарай жылжиды және осындай циклде қатып қалады. Шашырату негізінен кілт саңылауының шетінде болады, ал алдыңғы қабырғадағы сұйық металл кілт тесігін жоғары жылдамдықпен айналып өтіп, артқы қабырғадағы балқытылған бассейннің күйіне әсер етеді.


Хабарлама уақыты: 29 наурыз 2024 ж