Định nghĩa về khuyết tật bắn tóe: Splash trong hàn dùng để chỉ các giọt kim loại nóng chảy bắn ra từ vũng nóng chảy trong quá trình hàn. Những giọt này có thể rơi xuống bề mặt làm việc xung quanh, gây ra sự gồ ghề và không đồng đều trên bề mặt, đồng thời cũng có thể làm giảm chất lượng bể nóng chảy, dẫn đến vết lõm, điểm nổ và các khuyết tật khác trên bề mặt mối hàn ảnh hưởng đến tính chất cơ học của mối hàn. .
Splash trong hàn là các giọt kim loại nóng chảy bắn ra từ bể nóng chảy trong quá trình hàn. Những giọt này có thể rơi xuống bề mặt làm việc xung quanh, gây ra sự gồ ghề và không đồng đều trên bề mặt, đồng thời cũng có thể làm giảm chất lượng bể nóng chảy, dẫn đến vết lõm, điểm nổ và các khuyết tật khác trên bề mặt mối hàn ảnh hưởng đến tính chất cơ học của mối hàn. .
Phân loại giật gân:
Các vết bắn nhỏ: Các giọt đông đặc xuất hiện ở mép đường hàn và trên bề mặt vật liệu, chủ yếu ảnh hưởng đến hình thức bên ngoài và không ảnh hưởng đến hiệu suất; Nói chung, ranh giới để phân biệt là giọt nhỏ hơn 20% chiều rộng của đường hàn;
Vết loang lớn: Chất lượng bị giảm, biểu hiện bằng vết lõm, điểm nổ, vết lõm, v.v. trên bề mặt đường hàn, có thể dẫn đến ứng suất và biến dạng không đều, ảnh hưởng đến hiệu suất của đường hàn. Trọng tâm chính là về các loại khiếm khuyết này.
Quá trình xảy ra giật gân:
Splash được biểu hiện bằng việc phun kim loại nóng chảy vào bể nóng chảy theo hướng gần như vuông góc với bề mặt chất lỏng hàn do gia tốc cao. Điều này có thể được thấy rõ trong hình bên dưới, trong đó cột chất lỏng dâng lên từ chất hàn nóng chảy và phân hủy thành các giọt, tạo thành các tia nước.
Cảnh xảy ra hiện tượng giật gân
Hàn laser được chia thành hàn dẫn nhiệt và hàn xuyên sâu.
Hàn dẫn nhiệt hầu như không xảy ra hiện tượng bắn tóe: Hàn dẫn nhiệt chủ yếu liên quan đến việc truyền nhiệt từ bề mặt vật liệu vào bên trong, hầu như không tạo ra tia bắn tóe trong quá trình hàn. Quá trình này không liên quan đến sự bay hơi kim loại nghiêm trọng hoặc các phản ứng luyện kim vật lý.
Hàn xuyên sâu là tình huống chính xảy ra hiện tượng bắn tóe: Hàn thâm nhập sâu liên quan đến việc tia laser chiếu trực tiếp vào vật liệu, truyền nhiệt đến vật liệu thông qua các lỗ khóa và phản ứng của quá trình rất mãnh liệt, khiến đây là tình huống chính xảy ra hiện tượng bắn tóe.
Như thể hiện trong hình trên, một số học giả sử dụng ảnh chụp tốc độ cao kết hợp với kính trong suốt nhiệt độ cao để quan sát trạng thái chuyển động của lỗ khóa trong quá trình hàn laser. Có thể nhận thấy rằng tia laser về cơ bản chạm vào thành trước của lỗ khóa, đẩy chất lỏng chảy xuống dưới, đi vòng qua lỗ khóa và chạm tới phần đuôi của bể nóng chảy. Vị trí nhận tia laser bên trong lỗ khóa không cố định và tia laser ở trạng thái hấp thụ Fresnel bên trong lỗ khóa. Trên thực tế, đó là trạng thái khúc xạ và hấp thụ đa dạng, duy trì sự tồn tại của chất lỏng hồ nóng chảy. Vị trí khúc xạ laser trong mỗi quá trình thay đổi theo góc của thành lỗ khóa, khiến lỗ khóa ở trạng thái chuyển động xoắn. Vị trí chiếu tia laser tan chảy, bay hơi, chịu tác dụng của lực và biến dạng nên dao động nhu động sẽ di chuyển về phía trước.
Sự so sánh được đề cập ở trên sử dụng kính trong suốt ở nhiệt độ cao, thực tế tương đương với hình ảnh cắt ngang của hồ nóng chảy. Rốt cuộc, trạng thái dòng chảy của bể nóng chảy khác với tình hình thực tế. Vì vậy, một số học giả đã sử dụng công nghệ đông lạnh nhanh. Trong quá trình hàn, bể nóng chảy được đông lạnh nhanh chóng để đạt được trạng thái tức thời bên trong lỗ khóa. Có thể thấy rõ tia laser đang chạm vào thành trước của lỗ khóa, tạo thành một bậc thang. Tia laser tác động lên rãnh bậc này, đẩy bể nóng chảy chảy xuống dưới, lấp đầy khe hở lỗ khóa trong quá trình chuyển động về phía trước của tia laser và do đó thu được sơ đồ hướng dòng chảy gần đúng của dòng chảy bên trong lỗ khóa của bể nóng chảy thực. Như thể hiện trong hình bên phải, áp suất giật lại của kim loại được tạo ra bởi quá trình cắt bỏ bằng laser của kim loại lỏng khiến bể lỏng nóng chảy đi vòng qua bức tường phía trước. Lỗ khóa di chuyển về phía đuôi hồ nóng chảy, từ phía sau dâng lên như một đài phun nước và tác động lên bề mặt của hồ nóng chảy đuôi. Đồng thời, do sức căng bề mặt (nhiệt độ sức căng bề mặt càng thấp thì tác động càng lớn), kim loại lỏng trong bể nóng chảy đuôi bị sức căng bề mặt kéo di chuyển về phía mép bể nóng chảy, liên tục đông đặc lại. . Kim loại lỏng có thể đông đặc trong tương lai sẽ tuần hoàn trở lại đuôi lỗ khóa, v.v.
Sơ đồ hàn xuyên sâu lỗ khóa bằng laser: A: Hướng hàn; B: Chùm tia laze; C: Lỗ khóa; D: Hơi kim loại, plasma; E: Khí bảo vệ; F: Tường phía trước có lỗ khóa (mài trước khi nấu chảy); G: Dòng chảy ngang của vật liệu nóng chảy qua đường lỗ khóa; H: Giao diện hóa rắn của bể tan chảy; I: Đường đi xuống của bể nóng chảy.
Quá trình tương tác giữa tia laser và vật liệu: Tia laser tác động lên bề mặt vật liệu, tạo ra sự bào mòn mạnh. Vật liệu đầu tiên được làm nóng, tan chảy và bay hơi. Trong quá trình bay hơi mạnh, hơi kim loại di chuyển lên trên tạo cho bể nóng chảy một áp suất giật xuống, tạo ra lỗ khóa. Tia laser đi vào lỗ khóa và trải qua nhiều quá trình phát xạ và hấp thụ, dẫn đến việc cung cấp hơi kim loại liên tục để duy trì lỗ khóa; Tia laser chủ yếu tác động lên thành trước của lỗ khóa và sự bay hơi chủ yếu xảy ra ở thành trước của lỗ khóa. Áp suất giật lại đẩy kim loại lỏng từ thành trước của lỗ khóa di chuyển xung quanh lỗ khóa về phía đuôi của bể nóng chảy. Chất lỏng di chuyển với tốc độ cao xung quanh lỗ khóa sẽ tác động lên bể nóng chảy, tạo thành các sóng dâng cao. Sau đó, được thúc đẩy bởi sức căng bề mặt, nó di chuyển về phía rìa và đông cứng lại theo một chu kỳ như vậy. Sự bắn tung tóe chủ yếu xảy ra ở rìa của lỗ khóa, và kim loại lỏng trên bức tường phía trước sẽ vượt qua lỗ khóa với tốc độ cao và tác động đến vị trí của bể nóng chảy ở bức tường phía sau.
Thời gian đăng: 29-03-2024
