Definitioun vu Sprëtzdefekt: Sprëtz beim Schweessen bezitt sech op d'Drëpse vum geschmollte Metall, déi während dem Schweessprozess aus dem Schmelzbad erausgehäit ginn. Dës Drëpse kënnen op déi ëmleiend Aarbechtsfläch falen, wouduerch Rauheet an Ongläichméissegkeeten op der Uewerfläch entstinn, an och e Verloscht vun der Qualitéit vum Schmelzbad verursaachen, wat zu Däller, Explosiounspunkten an aner Defekter op der Schweessuewerfläch féiert, déi d'mechanesch Eegeschafte vun der Schweess beaflossen.
Sprëtz beim Schweessen bezitt sech op d'Drëpse vum geschmollte Metall, déi während dem Schweessprozess aus dem Schmelzbad erausgehäit ginn. Dës Drëpse kënnen op déi ëmleiend Aarbechtsfläch falen, wouduerch Rauheet an Ongläichméissegkeeten op der Uewerfläch entstinn, an och zu engem Verloscht vun der Qualitéit vum Schmelzbad féieren, wat zu Däller, Explosiounspunkten an aner Defekter op der Schweessuewerfläch féiert, déi d'mechanesch Eegeschafte vun der Schweess beaflossen.
Sprëtzklassifikatioun:
Kleng Sprëtzer: Erstarrungsdrëpsen, déi um Rand vun der Schweessnaht an op der Uewerfläch vum Material präsent sinn, haaptsächlech d'Ausgesinn beaflossen an keen Afloss op d'Leeschtung hunn; Am Allgemengen ass d'Grenz fir d'Ënnerscheedung, wann den Drëps manner wéi 20% vun der Schmelzbreet vun der Schweessnaht ass;
Grouss Sprëtzer: Et gëtt Qualitéitsverloscht, deen sech als Däller, Explosiounspunkten, Ënnerschnitter, etc. op der Uewerfläch vum Material manifestéiert.Schweessnaht, wat zu ongläicher Spannung a Verzögerung féiere kann, wat d'Leeschtung vun der Schweessnaht beaflosst. De Schwéierpunkt läit op dësen Zorte vu Mängel.
Prozess vun der Optriede vu Splash:
Sprëtz manifestéiert sech als d'Injektioun vu geschmolltem Metall an de Schmelzbecken an enger Richtung, déi ongeféier senkrecht zur Uewerfläch vun der Schweessflëssegkeet steet, wéinst enger héijer Beschleunigung. Dëst kann een an der Figur hei ënnendrënner kloer gesinn, wou d'Flëssegkeetssail aus der Schweessschmëlz eropgeet an an Drëpsen zersetzt, wouduerch Sprëtzer entstinn.
Splash-Optriede-Szen
Laserschweißenass opgedeelt an thermesch Konduktivitéit a Déifpenetratiounsschweiss.
Wärmeleitfäegkeetsschweißen huet bal kee Sprëtzer: Wärmeleitfäegkeetsschweißen ëmfaasst haaptsächlech den Transfer vun Hëtzt vun der Uewerfläch vum Material an d'Innere, wouduerch bal kee Sprëtzer während dem Prozess entsteet. De Prozess enthält keng staark Metallverdampfung oder physikalesch metallurgesch Reaktiounen.
Déifpenetratiounsschweißen ass dat Haaptszenario, wou Sprëtzer optrieden: Beim Déifpenetratiounsschweißen geet de Laser direkt an d'Material, iwwerdréit Hëtzt duerch Schlëssellächer un d'Material, an d'Prozessreaktioun ass intensiv, soudatt et zum Haaptszenario ass, wou Sprëtzer optrieden.
Wéi an der uewe genannter Figur gewisen, benotze verschidde Wëssenschaftler High-Speed-Fotografie a Kombinatioun mat transparentem Héichtemperaturglas fir de Bewegungsstatus vum Schlëssellach beim Laserschweessen ze observéieren. Et kann een feststellen, datt de Laser am Fong d'Virderwand vum Schlëssellach trëfft, d'Flëssegkeet no ënnen dréckt, d'Schlëssellach ëmgeet an den hënneschte Schwanz vum Schmelzbad erreecht. D'Positioun, wou de Laser am Schlëssellach opgeholl gëtt, ass net fixéiert, an de Laser ass an engem Fresnel-Absorptiounszoustand am Schlëssellach. Tatsächlech ass et en Zoustand vu multiple Refraktiounen an Absorptioun, wouduerch d'Existenz vun der Schmelzbadflëssegkeet erhale bleift. D'Positioun vun der Laserrefraktioun während all Prozess ännert sech mam Wénkel vun der Schlëssellachwand, wouduerch d'Schlëssellach an engem Dréiungszoustand ass. D'Laserbestrahlung Positioun schmëlzt, verdampft, gëtt Kraaft ausgesat a verformt sech, sou datt d'peristaltesch Schwéngung no vir beweegt.
De Verglach, deen uewe genannt gouf, benotzt héichtemperaturbeständegt transparent Glas, wat tatsächlech gläichwäerteg mat enger Querschnittsvue vum Schmelzbad ass. Schlussendlech ass den Zoustand vum Schmelzbad anescht wéi déi tatsächlech Situatioun. Dofir hunn e puer Wëssenschaftler d'Schnellfriertechnologie benotzt. Wärend dem Schweessprozess gëtt de Schmelzbad séier agefruer, fir den direkten Zoustand am Schlëssellach z'erreechen. Et ass kloer ze gesinn, datt de Laser d'Virderwand vum Schlëssellach trëfft a sou eng Stuf bildt. De Laser wierkt op dës Stufnut, dréckt de Schmelzbad no ënnen, fëllt d'Schlëssellachlück während der Virwärtsbewegung vum Laser a kritt doduerch dat ongeféiert Stréimungsrichtungsdiagramm vum Stréim am Schlëssellach vum richtege Schmelzbad. Wéi an der rietser Figur gewisen, dréckt den Metallréckdrock, deen duerch d'Laserablatioun vu flëssegem Metall generéiert gëtt, de flëssege Schmelzbad dozou, d'Virderwand ze ëmgoen. D'Schlëssellach beweegt sech Richtung Schwanz vum Schmelzbad, sprängt no uewen wéi eng Sprangbur vun hannen a trefft op d'Uewerfläch vum Schwanz vum Schmelzbad. Gläichzäiteg gëtt, wéinst der Uewerflächenspannung (wat méi niddreg d'Uewerflächenspannungstemperatur ass, wat méi grouss den Impakt ass), dat flëssegt Metall am geschmollte Schwanz duerch d'Uewerflächenspannung gezunn, fir sech Richtung Rand vum geschmollte Schwanz ze beweegen, wouduerch et kontinuéierlech fest gëtt. Dat flëssegt Metall, dat spéider fest ka ginn, zirkuléiert zréck an den Schwanz vum Schlëssellach, a sou weider.
Schematesch Duerstellung vum Laser-Schlëssellach-Déifpenetratiounsschweißen: A: Schweessrichtung; B: Laserstrahl; C: Schlëssellach; D: Metalldamp, Plasma; E: Schutzgas; F: Schlëssellach-Frontwand (virum Schmelzen); G: Horizontalen Duerchfluss vum geschmollte Material duerch de Schlëssellach-Wee; H: Grenzfläche fir d'Erstarrung vum Schmelzbad; I: Den ofwärtsflosswee vum Schmelzbad.
Resumé:
Den Interaktiounsprozess tëscht Laser a Material: De Laser wierkt op d'Uewerfläch vum Material a produzéiert eng intensiv Ablatioun. D'Material gëtt fir d'éischt erhëtzt, geschmolz a verdampft. Wärend dem intensiven Verdampfungsprozess beweegt sech de Metalldamp no uewen, fir dem geschmollte Pool en no ënnen gehalenen Réckschlagdrock ze ginn, wat zu engem Schlëssellach féiert. De Laser trëtt an d'Schlëssellach eran a mécht verschidde Emissiouns- an Absorptiounsprozesser duerch, wat zu enger kontinuéierlecher Versuergung vu Metalldamp féiert, déi d'Schlëssellach oprechterhält; De Laser wierkt haaptsächlech op d'Virderwand vum Schlëssellach, an d'Verdampfung geschitt haaptsächlech op der Virderwand vum Schlëssellach. Den Réckschlagdrock dréckt dat flëssegt Metall vun der Virderwand vum Schlëssellach, fir sech ëm d'Schlëssellach a Richtung Schwanz vum geschmollte Pool ze beweegen. D'Flëssegkeet, déi sech mat héijer Geschwindegkeet ëm d'Schlëssellach beweegt, wäert de geschmollte Pool no uewen treffen a Wellen bilden. Dann, ugedriwwe vun der Uewerflächespannung, beweegt se sech Richtung Rand a verfestigt an engem sou engem Zyklus. Sprëtz geschitt haaptsächlech um Rand vun der Schlëssellachöffnung, an dat flëssegt Metall op der Virderwand wäert mat héijer Geschwindegkeet d'Schlëssellach ëmgoen an d'Positioun vum geschmollte Pool op der hënneschter Mauer beaflossen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 19. Juni 2024
