Definizione di difetto da spruzzi: gli spruzzi nella saldatura si riferiscono alle goccioline di metallo fuso espulse dal bagno di fusione durante il processo di saldatura. Queste goccioline possono cadere sulla superficie di lavoro circostante, causando rugosità e irregolarità sulla superficie e possono anche causare la perdita della qualità del bagno di fusione, con conseguenti ammaccature, punti di esplosione e altri difetti sulla superficie di saldatura che influiscono sulle proprietà meccaniche della saldatura. .
Gli spruzzi nella saldatura si riferiscono alle goccioline di metallo fuso espulse dal bagno di fusione durante il processo di saldatura. Queste goccioline possono cadere sulla superficie di lavoro circostante, causando rugosità e irregolarità sulla superficie e possono anche causare la perdita della qualità del bagno di fusione, con conseguenti ammaccature, punti di esplosione e altri difetti sulla superficie di saldatura che influiscono sulle proprietà meccaniche della saldatura. .
Classificazione degli spruzzi:
Piccoli schizzi: Gocce di solidificazione presenti sul bordo del cordone di saldatura e sulla superficie del materiale, che incidono principalmente sull'aspetto e non hanno alcun impatto sulle prestazioni; Generalmente, il limite per la distinzione è che la goccia sia inferiore al 20% della larghezza di fusione del cordone di saldatura;
Grandi schizzi: c'è una perdita di qualità, manifestata come ammaccature, punti di esplosione, sottosquadri, ecc. sulla superficie del cordone di saldatura, che può portare a sollecitazioni e deformazioni irregolari, influenzando le prestazioni del cordone di saldatura. L’attenzione principale è su questi tipi di difetti.
Processo di occorrenza degli splash:
Lo spruzzo si manifesta come l'iniezione di metallo fuso nel bagno fuso in una direzione approssimativamente perpendicolare alla superficie del liquido di saldatura a causa dell'elevata accelerazione. Ciò può essere visto chiaramente nella figura seguente, dove la colonna di liquido sale dalla massa fusa di saldatura e si decompone in goccioline, formando spruzzi.
Scena dell'occorrenza di schizzi
La saldatura laser si divide in saldatura a conducibilità termica e saldatura a penetrazione profonda.
La saldatura a conduttività termica non presenta quasi spruzzi: la saldatura a conduttività termica comporta principalmente il trasferimento di calore dalla superficie del materiale all'interno, senza che si generino quasi spruzzi durante il processo. Il processo non comporta una grave evaporazione del metallo o reazioni metallurgiche fisiche.
La saldatura a penetrazione profonda è lo scenario principale in cui si verificano gli spruzzi: la saldatura a penetrazione profonda prevede che il laser raggiunga direttamente il materiale, trasferendo calore al materiale attraverso i fori della serratura e la reazione del processo è intensa, rendendolo lo scenario principale in cui si verificano gli spruzzi.
Come mostrato nella figura sopra, alcuni studiosi utilizzano la fotografia ad alta velocità combinata con vetro trasparente ad alta temperatura per osservare lo stato di movimento del buco della serratura durante la saldatura laser. Si può notare che il laser colpisce sostanzialmente la parete anteriore del buco della serratura, spingendo il liquido a fluire verso il basso, aggirando il buco della serratura e raggiungendo la coda della pozza di metallo fuso. La posizione in cui il laser viene ricevuto all'interno del buco della serratura non è fissa e il laser è in uno stato di assorbimento di Fresnel all'interno del buco della serratura. In effetti, è uno stato di molteplici rifrazioni e assorbimenti, che mantengono l'esistenza del liquido della pozza fusa. La posizione della rifrazione del laser durante ogni processo cambia con l'angolo della parete del buco della serratura, facendo sì che il buco della serratura si trovi in uno stato di movimento rotatorio. La posizione dell'irradiazione laser si scioglie, evapora, è sottoposta a forza e si deforma, quindi la vibrazione peristaltica avanza.
Il confronto sopra menzionato utilizza vetro trasparente ad alta temperatura, che in realtà equivale a una vista in sezione trasversale del bagno di fusione. Dopotutto, lo stato del flusso del bagno di fusione è diverso dalla situazione reale. Pertanto, alcuni studiosi hanno utilizzato la tecnologia del congelamento rapido. Durante il processo di saldatura, il bagno di fusione viene rapidamente congelato per ottenere lo stato istantaneo all'interno del buco della serratura. Si può vedere chiaramente che il laser colpisce la parete anteriore del buco della serratura, formando un gradino. Il laser agisce su questa scanalatura a gradino, spingendo il bagno di fusione a scorrere verso il basso, riempiendo lo spazio della serratura durante il movimento in avanti del laser e ottenendo così il diagramma approssimativo della direzione del flusso all'interno del buco della serratura del bagno di fusione reale. Come mostrato nella figura a destra, la pressione di ritorno del metallo generata dall'ablazione laser del metallo liquido spinge la vasca di liquido fuso a bypassare la parete anteriore. Il buco della serratura si muove verso la coda della pozza fusa, sollevandosi verso l'alto come una fontana dalla parte posteriore e colpendo la superficie della pozza fusa della coda. Allo stesso tempo, a causa della tensione superficiale (più bassa è la temperatura della tensione superficiale, maggiore è l'impatto), il metallo liquido nella vasca fusa di coda viene attratto dalla tensione superficiale per spostarsi verso il bordo della vasca fusa, solidificandosi continuamente. . Il metallo liquido che può solidificarsi in futuro ricircola fino alla coda del buco della serratura e così via.
Diagramma schematico della saldatura a penetrazione profonda del buco della serratura laser: A: Direzione di saldatura; B: raggio laser; C: Buco della serratura; D: Vapore metallico, plasma; E: Gas protettivo; F: Parete frontale del buco della serratura (molatura pre-fusione); G: flusso orizzontale di materiale fuso attraverso il percorso del buco della serratura; H: interfaccia di solidificazione del bagno di fusione; I: Il percorso del flusso discendente della pozza fusa.
Il processo di interazione tra laser e materiale: Il laser agisce sulla superficie del materiale, producendo un'intensa ablazione. Il materiale viene prima riscaldato, fuso ed evaporato. Durante l'intenso processo di evaporazione, il vapore metallico si muove verso l'alto per conferire alla pozza fusa una pressione di ritorno verso il basso, creando un buco della serratura. Il laser entra nel buco della serratura e subisce molteplici processi di emissione e assorbimento, risultando in una fornitura continua di vapore metallico che mantiene il buco della serratura; Il laser agisce principalmente sulla parete anteriore del buco della serratura e l'evaporazione avviene principalmente sulla parete anteriore del buco della serratura. La pressione di rinculo spinge il metallo liquido dalla parete anteriore del buco della serratura per spostarsi attorno al buco della serratura verso la coda della pozza fusa. Il liquido che si muove ad alta velocità attorno al buco della serratura urterà la pozza fusa verso l'alto, formando onde sollevate. Quindi, spinto dalla tensione superficiale, si sposta verso il bordo e si solidifica in tale ciclo. Gli spruzzi si verificano principalmente sul bordo dell'apertura del buco della serratura e il metallo liquido sulla parete anteriore bypasserà ad alta velocità il buco della serratura e influenzerà la posizione della pozza fusa della parete posteriore.
Orario di pubblicazione: 29 marzo 2024
