Açar deliklərinin formalaşması və inkişafı:
Açar deşiyi tərifi: Radiasiya şüalanması 10 ^ 6W/sm ^ 2-dən çox olduqda, materialın səthi lazerin təsiri altında əriyir və buxarlanır. Buxarlanma sürəti kifayət qədər böyük olduqda, yaranan buxarın geri çəkilmə təzyiqi maye metalın səthi gərginliyini və maye cazibəsini aradan qaldırmaq üçün kifayətdir və bununla da maye metalın bir hissəsini yerindən çıxarır, həyəcan zonasında ərimiş hovuzun batmasına və kiçik çuxurların əmələ gəlməsinə səbəb olur. ; İşıq şüası birbaşa kiçik çuxurun dibinə təsir edərək, metalın daha da əriməsinə və qazlaşmasına səbəb olur. Yüksək təzyiqli buxar çuxurun dibindəki maye metalı ərimiş hovuzun periferiyasına doğru axmağa məcbur etməyə davam edir və kiçik dəliyi daha da dərinləşdirir. Bu proses davam edir və nəticədə maye metalda açar dəliyinə bənzər bir deşik əmələ gətirir. Kiçik dəlikdə lazer şüasının yaratdığı metal buxar təzyiqi maye metalın səthi gərginliyi və cazibə qüvvəsi ilə tarazlığa çatdıqda, kiçik dəlik artıq dərinləşmir və “kiçik çuxur effekti” adlanan dərinliyə sabit kiçik dəlik əmələ gətirir. .
Lazer şüası iş parçasına nisbətən hərəkət edərkən, kiçik çuxur bir az geriyə əyilmiş ön və arxada aydın meylli tərs üçbucaq göstərir. Kiçik çuxurun ön kənarı lazerin hərəkət sahəsidir, yüksək temperatur və yüksək buxar təzyiqi ilə, arxa kənar boyunca temperatur nisbətən aşağı və buxar təzyiqi kiçikdir. Bu təzyiq və temperatur fərqi altında ərimiş maye kiçik dəliyin ətrafından ön ucundan arxa ucuna axır, kiçik dəliyin arxa ucunda burulğan əmələ gətirir və nəhayət, arxa kənarında bərkiyir. Lazer simulyasiyası və faktiki qaynaq yolu ilə əldə edilən açar dəliyinin dinamik vəziyyəti yuxarıdakı şəkildə göstərilmişdir. Kiçik dəliklərin morfologiyası və müxtəlif sürətlərdə səyahət zamanı ətrafdakı ərimiş mayenin axını.
Kiçik dəliklərin olması səbəbindən lazer şüasının enerjisi materialın içərisinə nüfuz edərək bu dərin və dar qaynaq tikişini əmələ gətirir. Lazer dərin nüfuz qaynaq tikişinin tipik kəsik morfologiyası yuxarıdakı şəkildə göstərilmişdir. Qaynaq tikişinin nüfuz dərinliyi açar dəliyinin dərinliyinə yaxındır (dəqiq desək, metalloqrafik təbəqə açar dəliyindən 60-100 um dərindir, bir az maye təbəqə). Lazer enerjisinin sıxlığı nə qədər yüksək olarsa, kiçik dəlik bir o qədər dərin olar və qaynaq tikişinin nüfuz dərinliyi bir o qədər çox olar. Güclü lazer qaynaqında qaynaq tikişinin maksimum dərinliyi və eni nisbəti 12:1-ə çata bilər.
sorulmasının təhlililazer enerjisiaçar deliği ilə
Kiçik deşiklər və plazma əmələ gəlməzdən əvvəl, lazerin enerjisi əsasən istilik keçiriciliyi ilə iş parçasının daxili hissəsinə ötürülür. Qaynaq prosesi keçirici qaynağa aiddir (nüfuz dərinliyi 0,5 mm-dən az olan) və materialın lazerin udulma dərəcəsi 25-45% arasındadır. Açar deliği əmələ gəldikdən sonra, lazerin enerjisi əsasən açar deliği effekti vasitəsilə iş parçasının daxili hissəsi tərəfindən udulur və qaynaq prosesi dərin nüfuz qaynağına çevrilir (0,5 mm-dən çox nüfuz dərinliyi ilə), udma dərəcəsi çata bilər 60-90%-dən çox.
Açar deşik effekti lazer qaynağı, kəsmə və qazma kimi emal zamanı lazerin udulmasının artırılmasında son dərəcə mühüm rol oynayır. Açar dəliyinə daxil olan lazer şüası deşik divarından çoxlu əks olunmaqla demək olar ki, tamamilə sorulur.
Ümumiyyətlə güman edilir ki, açar dəliyinin içərisində lazerin enerji udma mexanizmi iki prosesdən ibarətdir: əks udma və Fresnel udma.
Açar dəliyinin içərisində təzyiq balansı
Lazer dərin nüfuz qaynağı zamanı material ciddi buxarlanmaya məruz qalır və yüksək temperaturlu buxarın yaratdığı genişlənmə təzyiqi maye metalı xaric edir, kiçik deşiklər əmələ gətirir. Materialın buxar təzyiqinə və ablasiya təzyiqinə (buxarlanma reaksiya qüvvəsi və ya geri çəkilmə təzyiqi kimi də tanınır) əlavə olaraq, səthi gərginlik, cazibə qüvvəsinin yaratdığı maye statik təzyiq və içəridə ərimiş materialın axını ilə yaranan maye dinamik təzyiqi də var. kiçik çuxur. Bu təzyiqlər arasında yalnız buxar təzyiqi kiçik çuxurun açılmasını saxlayır, digər üç qüvvə isə kiçik dəliyi bağlamağa çalışır. Qaynaq prosesi zamanı açar dəliyinin dayanıqlığını qorumaq üçün buxar təzyiqi digər müqaviməti aradan qaldırmaq və tarazlığa nail olmaq üçün kifayət qədər olmalıdır, açar dəliyinin uzunmüddətli sabitliyini qoruyur. Sadəlik üçün, ümumiyyətlə, açar deliğinin divarına təsir edən qüvvələrin əsasən ablasyon təzyiqi (metal buxarının geri çəkilmə təzyiqi) və səth gərginliyi olduğuna inanılır.
Açar dəliyinin qeyri-sabitliyi
Ümumi məlumat: Lazer materialların səthinə təsir edərək böyük miqdarda metalın buxarlanmasına səbəb olur. Qaytarma təzyiqi ərimiş hovuza basaraq açar dəlikləri və plazma əmələ gətirir, nəticədə ərimə dərinliyi artır. Hərəkət zamanı lazer açar dəliyinin ön divarına dəyir və lazerin materialla təmasda olduğu mövqe materialın ciddi buxarlanmasına səbəb olacaq. Eyni zamanda, açar deşiyinin divarı kütlə itkisi ilə üzləşəcək və buxarlanma maye metalın üzərinə basaraq, açar dəliyinin daxili divarının aşağıya doğru dalğalanmasına və açar dəliyinin dibindən dolana doğru hərəkət etməsinə səbəb olan geri çəkilmə təzyiqi meydana gətirəcək. ərimiş hovuzun arxası. Ərinmiş maye hovuzunun ön divardan arxa divara doğru dəyişməsi ilə əlaqədar olaraq açar dəliyinin daxilindəki həcm daim dəyişir. . Plazma həcminin dəyişməsi lazer enerjisinin qorunması, sınması və udulmasında dəyişikliklərə gətirib çıxarır, nəticədə lazerin material səthinə çatan enerjisi dəyişir. Bütün proses dinamik və dövri xarakter daşıyır, nəticədə mişar dişi formalı və dalğavari metal nüfuzu ilə nəticələnir və hamar bərabər nüfuz qaynağı yoxdur. qaynağın mərkəzi, eləcə də açar dəliyinin dərinliyinin dəyişməsinin real vaxt ölçülməsiIPG-Dəlil olaraq LDD.
Açar dəliyinin sabitlik istiqamətini yaxşılaşdırın
Lazer dərin nüfuz qaynağı zamanı kiçik çuxurun dayanıqlığı yalnız çuxur daxilində müxtəlif təzyiqlərin dinamik tarazlığı ilə təmin edilə bilər. Bununla belə, lazer enerjisinin deşik divarı tərəfindən udulması və materialların buxarlanması, metal buxarının kiçik dəlikdən kənara atılması, kiçik dəliyin və ərimiş hovuzun irəliyə doğru hərəkəti çox gərgin və sürətli proseslərdir. Müəyyən proses şəraitində, qaynaq prosesinin müəyyən anlarında, yerli yerlərdə kiçik çuxurun dayanıqlığının pozulması, qaynaq qüsurlarına səbəb ola biləcəyi ehtimalı var. Ən tipik və ümumi olanlar kiçik məsamə tipli məsamə qüsurları və açar deşiklərinin çökməsi nəticəsində yaranan sıçrayışlardır;
Beləliklə, açar deşiyini necə sabitləşdirmək olar?
Açar deşik mayesinin dəyişməsi nisbətən mürəkkəbdir və həddən artıq çox amilləri (temperatur sahəsi, axın sahəsi, güc sahəsi, optoelektronik fizika) əhatə edir ki, bunları sadəcə olaraq iki kateqoriyaya ümumiləşdirmək olar: səth gərginliyi və metal buxarının geri çəkilmə təzyiqi arasındakı əlaqə; Metal buxarının geri çəkilmə təzyiqi açar dəliklərinin dərinliyi və həcmi ilə sıx əlaqəli olan açar dəliklərinin yaranmasına birbaşa təsir göstərir. Eyni zamanda, qaynaq prosesində metal buxarının yeganə yuxarıya doğru hərəkət edən maddəsi kimi, həm də sıçramanın baş verməsi ilə sıx bağlıdır; Səthi gərginlik ərimiş hovuzun axınına təsir göstərir;
Beləliklə, sabit lazer qaynaq prosesi ərimiş hovuzda səth gərginliyinin paylanma qradiyentini çox dəyişmədən saxlamaqdan asılıdır. Səth gərginliyi temperaturun paylanması ilə, temperaturun paylanması isə istilik mənbəyi ilə əlaqədardır. Buna görə də, kompozit istilik mənbəyi və yelləncək qaynağı sabit qaynaq prosesi üçün potensial texniki istiqamətlərdir;
Metal buxarı və açar dəliyinin həcmi plazma effektinə və açar deşiyinin açılışının ölçüsünə diqqət yetirməlidir. Açılış nə qədər böyükdürsə, açar dəliyi də bir o qədər böyükdür və ərimə hovuzunun alt nöqtəsində cüzi dalğalanmalar olur ki, bu da açar dəliyinin ümumi həcminə və daxili təzyiq dəyişikliklərinə nisbətən kiçik təsir göstərir; Beləliklə, tənzimlənən halqa rejimi lazer (halqavari ləkə), lazer qövsünün rekombinasiyası, tezlik modulyasiyası və s. genişləndirilə bilən bütün istiqamətlərdir.
Göndərmə vaxtı: 01 dekabr 2023-cü il
