Дефиниција дефеката прскања: Прскање код заваривања односи се на капљице растопљеног метала избачене из растопљеног купатила током процеса заваривања. Ове капљице могу пасти на околну радну површину, узрокујући храпавост и неравнине на површини, а такође могу проузроковати губитак квалитета растопљеног купатила, што резултира удубљењима, тачкама експлозије и другим дефектима на површини завара који утичу на механичка својства завара.
Прскање код заваривања односи се на капљице растопљеног метала које се избацују из растопљеног купатила током процеса заваривања. Ове капљице могу пасти на околну радну површину, узрокујући храпавост и неравнине на површини, а могу проузроковати и губитак квалитета растопљеног купатила, што резултира удубљењима, тачкама експлозије и другим дефектима на површини завара који утичу на механичка својства завара.
Класификација прскања:
Мале мрље: Капљице очвршћавања присутне на ивици завара и на површини материјала, углавном утичући на изглед, а не на перформансе; Генерално, граница за разликовање је да је капљица мања од 20% ширине завара.
Велико прскање: Долази до губитка квалитета, који се манифестује као удубљења, тачке експлозије, подкопавања итд. на површинизаварски шав, што може довести до неравномерног напрезања и деформације, утичући на перформансе завареног шава. Главни фокус је на овим врстама дефеката.
Процес појаве прскања:
Прскање се манифестује као убризгавање растопљеног метала у растопљени базен у правцу приближно нормалном на површину течности за заваривање због великог убрзања. Ово се јасно може видети на слици испод, где се стуб течности издиже из растопа за заваривање и разлаже се на капљице, формирајући прскање.
Место појаве прскања
Ласерско заваривањеподељена је на заваривање топлотном проводљивошћу и заваривање дубоким продирањем.
Заваривање топлотном проводљивошћу готово да нема појаве прскања: Заваривање топлотном проводљивошћу углавном подразумева пренос топлоте са површине материјала у унутрашњост, готово без икаквог прскања током процеса. Процес не укључује јако испаравање метала или физичке металуршке реакције.
Заваривање дубоким продирањем је главни сценарио у којем долази до прскања: Заваривање дубоким продирањем укључује ласер који директно допире до материјала, преноси топлоту на материјал кроз кључаонице, а реакција процеса је интензивна, што га чини главним сценаријем у којем долази до прскања.
Као што је приказано на горњој слици, неки научници користе брзу фотографију у комбинацији са провидним стаклом високе температуре како би посматрали статус кретања кључаонице током ласерског заваривања. Може се видети да ласер у основи удара у предњи зид кључаонице, гурајући течност да тече надоле, заобилазећи кључаоницу и достижући реп растопљеног базена. Положај где се ласер прима унутар кључаонице није фиксиран, и ласер се налази у стању Френелове апсорпције унутар кључаонице. У ствари, то је стање вишеструких преламања и апсорпције, одржавајући постојање течности растопљеног базена. Положај преламања ласера током сваког процеса мења се са углом зида кључаонице, узрокујући да се кључаоница налази у стању увијања. Положај ласерског зрачења се топи, испарава, подвргава се сили и деформише, тако да се перисталтичке вибрације крећу напред.
Горе поменуто поређење користи провидно стакло високе температуре, што је заправо еквивалентно попречном пресеку растопљеног базена. На крају крајева, стање протока растопљеног базена се разликује од стварне ситуације. Стога су неки научници користили технологију брзог замрзавања. Током процеса заваривања, растопљени базен се брзо замрзава да би се добило тренутно стање унутар кључаонице. Јасно се може видети да ласер удара у предњи зид кључаонице, формирајући степеницу. Ласер делује на овај жлеб степенице, гурајући растопљени базен да тече надоле, попуњавајући празнину кључаонице током кретања ласера унапред, и тако добијајући приближни дијаграм смера протока унутар кључаонице стварног растопљеног базена. Као што је приказано на десној слици, притисак трзаја метала генерисан ласерском аблацијом течног метала покреће течни растопљени базен да заобиђе предњи зид. Кључаоница се креће ка репу растопљеног базена, уздижући се навише попут фонтане са задње стране и ударајући у површину репа растопљеног базена. Истовремено, због површинског напона (што је температура површинског напона нижа, то је удар већи), течни метал у репу растопљеног базена се повлачи површинским напоном да би се кретао ка ивици растопљеног базена, континуирано се стврдњавајући. Течни метал који се у будућности може стврднути циркулише назад до репа кључаонице и тако даље.
Шематски дијаграм ласерског заваривања дубоким продирањем кроз кључаоницу: А: Правац заваривања; Б: Ласерски сноп; Ц: Кључаоница; Д: Метална пара, плазма; Е: Заштитни гас; Ф: Предњи зид кључаонице (млевење пре топљења); Г: Хоризонтални ток растопљеног материјала кроз путању кључаонице; Х: Интервал очвршћавања базена растопљеног материјала; И: Силазни пут тока базена растопљеног материјала.
Резиме:
Процес интеракције између ласера и материјала: Ласер делује на површину материјала, производећи интензивну аблацију. Материјал се прво загрева, топи и испарава. Током интензивног процеса испаравања, метална пара се креће нагоре да би растопљеном базену дала притисак трзаја надоле, што резултира стварањем отвора за кључаоницу. Ласер улази у отвор за кључаоницу и пролази кроз вишеструке процесе емисије и апсорпције, што резултира континуираним снабдевањем металном паром која одржава отвор за кључаоницу; Ласер углавном делује на предњи зид отвора за кључаоницу, а испаравање се углавном дешава на предњем зиду отвора за кључаоницу. Притисак трзаја гура течни метал са предњег зида отвора за кључаоницу да се креће око отвора за кључаоницу према крају растопљеног базена. Течност која се креће великом брзином око отвора за кључаоницу удариће у растопљени базен нагоре, формирајући подигнуте таласе. Затим, вођена површинском напетошћу, креће се према ивици и стврдњава се у таквом циклусу. Прскање се углавном јавља на ивици отвора за кључаоницу, а течни метал на предњем зиду ће великом брзином заобићи отвор за кључаоницу и утицати на положај растопљеног базена задњег зида.
Време објаве: 19. јун 2024.
