Шашыраңқы ақаудың анықтамасы: Дәнекерлеу кезіндегі шашырау дегеніміз - дәнекерлеу процесінде балқытылған бассейннен шығарылатын балқытылған металл тамшылары. Бұл тамшылар айналадағы жұмыс бетіне түсіп, беттің кедір-бұдырлығы мен тегіс еместігін тудыруы мүмкін, сонымен қатар балқытылған бассейн сапасының жоғалуына әкелуі мүмкін, бұл дәнекерлеу бетінде ойықтардың, жарылыс нүктелерінің және дәнекерлеудің механикалық қасиеттеріне әсер ететін басқа да ақаулардың пайда болуына әкелуі мүмкін.
Дәнекерлеу кезіндегі шашырау дегеніміз - дәнекерлеу процесінде балқытылған металл тамшыларының балқытылған металлдан бөлініп шығуы. Бұл тамшылар айналадағы жұмыс бетіне түсіп, беттің кедір-бұдырлығы мен тегіс еместігін тудыруы мүмкін, сонымен қатар балқытылған металл сапасының жоғалуына әкелуі мүмкін, бұл дәнекерлеу бетінде ойықтардың, жарылыс нүктелерінің және дәнекерлеудің механикалық қасиеттеріне әсер ететін басқа да ақаулардың пайда болуына әкеледі.
Шашыраудың жіктелуі:
Кішкентай шашыраулар: Пісіру тігісінің шетінде және материалдың бетінде қату тамшылары болады, негізінен сыртқы түріне әсер етеді және өнімділікке әсер етпейді; Жалпы, ажырату шегі - тамшының пісіру тігісінің балқу енінің 20%-нан аз болуы;
Үлкен шашыраңқылық: Дәнекерлеу тігісінің бетінде ойықтар, жарылыс нүктелері, астыңғы кесіктер және т.б. түрінде көрінетін сапа жоғалуы байқалады, бұл біркелкі емес кернеу мен деформацияға әкелуі мүмкін, бұл дәнекерлеу тігісінің жұмысына әсер етеді. Негізгі назар осы ақауларға аударылады.
Шашыраудың пайда болу процесі:
Шашыраңқылық балқытылған металдың балқытылған бассейнге жоғары үдеу салдарынан дәнекерлеу сұйықтығының бетіне шамамен перпендикуляр бағытта енгізілуі ретінде көрінеді. Мұны төмендегі суреттен анық көруге болады, мұндағы сұйық баған дәнекерлеу балқымасынан көтеріліп, тамшыларға ыдырап, шашырандыларды түзеді.
Шашыраудың пайда болу орны
Лазерлік дәнекерлеу жылу өткізгіштік және терең ену дәнекерлеу болып бөлінеді.
Жылу өткізгіштікпен пісіру кезінде шашырау болмайды дерлік: Жылу өткізгіштікпен пісіру негізінен жылудың материалдың бетінен ішкі жағына ауысуын қамтиды, процесс кезінде шашырау болмайды дерлік. Процесс металлдың қатты булануын немесе физикалық металлургиялық реакцияларды қамтымайды.
Терең ену дәнекерлеуі шашыраудың негізгі сценарийі болып табылады: Терең ену дәнекерлеуі лазердің материалға тікелей жетуін, жылуды кілт тесіктері арқылы материалға беруін қамтиды, ал процесс реакциясы қарқынды, бұл шашыраудың негізгі сценарийіне айналады.
Жоғарыдағы суретте көрсетілгендей, кейбір ғалымдар лазерлік дәнекерлеу кезінде кілт тесігінің қозғалыс күйін бақылау үшін жоғары температуралы мөлдір әйнекпен біріктірілген жоғары жылдамдықты фотосуретті пайдаланады. Лазер негізінен кілт тесігінің алдыңғы қабырғасына соғылып, сұйықтықты төмен қарай ағып, кілт тесігін айналып өтіп, балқытылған бассейннің құйрығына жететіні анықталды. Лазердің кілт тесігінің ішінде түсетін орны бекітілмеген және лазер кілт тесігінің ішінде Френель сіңіру күйінде болады. Шын мәнінде, бұл балқытылған бассейн сұйықтығының болуын сақтай отырып, бірнеше сыну мен сіңіру күйі. Әрбір процесс кезінде лазердің сыну орны кілт тесігі қабырғасының бұрышымен өзгереді, бұл кілт тесігінің бұралу қозғалыс күйінде болуына әкеледі. Лазер сәулелену орны балқиды, буланады, күшке ұшырайды және деформацияланады, сондықтан перистальтикалық діріл алға жылжиды.
Жоғарыда аталған салыстыруда жоғары температуралы мөлдір шыны қолданылады, бұл шын мәнінде балқытылған бассейннің көлденең қимасының көрінісіне тең. Өйткені, балқытылған бассейннің ағын күйі нақты жағдайдан өзгеше. Сондықтан кейбір ғалымдар жылдам мұздату технологиясын қолданды. Дәнекерлеу процесінде балқытылған бассейн кілт тесігінің ішіндегі лездік күйге жету үшін тез мұздатады. Лазер кілт тесігінің алдыңғы қабырғасына соғылып, баспалдақ түзетінін анық көруге болады. Лазер осы баспалдақ ойығына әсер етеді, балқытылған бассейнді төмен қарай ағып, лазердің алға жылжуы кезінде кілт тесігінің саңылауын толтырады және осылайша нақты балқытылған бассейннің кілт тесігінің ішіндегі ағынның шамамен ағын бағытының диаграммасын алады. Оң жақтағы суретте көрсетілгендей, сұйық металды лазерлік абляциялау нәтижесінде пайда болған металлдың кері қайту қысымы сұйық балқытылған бассейнді алдыңғы қабырғаны айналып өтуге мәжбүр етеді. Құлып тесігі балқытылған бассейннің құйрығына қарай жылжиды, артқы жағынан фонтан сияқты жоғары көтеріліп, құйрықты балқытылған бассейннің бетіне соққы береді. Сонымен қатар, беттік керілуге байланысты (беттік керілу температурасы неғұрлым төмен болса, соққы соғұрлым күшті болады), құйрық балқытылған бассейндегі сұйық металл беттік керілу күшімен тартылып, балқытылған бассейннің шетіне қарай жылжиды, үздіксіз қатаяды. Болашақта қатаюы мүмкін сұйық металл кілт тесігінің құйрығына дейін қайта айналады және т.б.
Лазерлік кілт тесігін терең ену арқылы пісірудің схемалық диаграммасы: A: Пісіру бағыты; B: Лазер сәулесі; C: Кілт тесігі; D: Металл буы, плазма; E: Қорғаныш газы; F: Кілт тесігінің алдыңғы қабырғасы (балқыту алдындағы ұнтақтау); G: Балқытылған материалдың кілт тесігі арқылы көлденең ағымы; H: Балқытылған бассейннің қатаю интерфейсі; I: Балқытылған бассейннің төмен қарай ағып кету жолы.
Лазер мен материал арасындағы өзара әрекеттесу процесі: Лазер материалдың бетіне әсер етіп, қарқынды абляцияны тудырады. Материал алдымен қыздырылады, балқытылады және буланады. Қарқынды булану процесінде металл буы жоғары қарай жылжып, балқытылған бассейнге төмен қарай кері қысым жасайды, нәтижесінде кілт тесігі пайда болады. Лазер кілт тесігіне еніп, бірнеше сәулелену және сіңіру процестерінен өтеді, нәтижесінде кілт тесігін ұстап тұратын металл буының үздіксіз берілуі жүреді; Лазер негізінен кілт тесігінің алдыңғы қабырғасына әсер етеді, ал булану негізінен кілт тесігінің алдыңғы қабырғасында жүреді. Кері қысым сұйық металды кілт тесігінің алдыңғы қабырғасынан кілт тесігінің айналасында балқытылған бассейннің құйрығына қарай қозғалуға итереді. Кілт тесігінің айналасында жоғары жылдамдықпен қозғалатын сұйықтық балқытылған бассейнге жоғары қарай соқтығысып, көтерілген толқындар түзеді. Содан кейін беттік керілудің әсерінен ол шетіне қарай жылжиды және осындай циклде қатаяды. Шашырау негізінен кілт тесігінің саңылауының шетінде болады, ал алдыңғы қабырғадағы сұйық металл кілт тесігін айналып өтіп, артқы қабырғадағы балқытылған бассейннің орнына жоғары жылдамдықпен әсер етеді.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 29 наурыз
