Definicija napake zaradi brizganja: Brizg pri varjenju se nanaša na kapljice staljene kovine, ki se med varjenjem izvržejo iz staljene kadi. Te kapljice lahko padejo na okoliško delovno površino, kar povzroči hrapavost in neravnine na površini, lahko pa povzročijo tudi izgubo kakovosti staljene kadi, kar povzroči vdolbine, eksplozijske točke in druge napake na površini varjenja, ki vplivajo na mehanske lastnosti varjenja.
Brizg pri varjenju se nanaša na kapljice staljene kovine, ki se med varjenjem izvržejo iz staljene kadi. Te kapljice lahko padejo na okoliško delovno površino, kar povzroči hrapavost in neravnine na površini, lahko pa tudi povzročijo izgubo kakovosti staljene kadi, kar ima za posledico vdolbine, eksplozijske točke in druge napake na površini varjenja, ki vplivajo na mehanske lastnosti varjenja.
Klasifikacija brizganja:
Majhni brizgi: Kapljice strjevanja, prisotne na robu varjenega šiva in na površini materiala, ki vplivajo predvsem na videz in nimajo vpliva na delovanje; Na splošno je meja za razlikovanje, da je kapljica manjša od 20 % širine zvara;
Veliko brizganje: Pride do izgube kakovosti, ki se kaže kot vdolbine, eksplozijske točke, spodrezi itd. na površini varjenega šiva, kar lahko povzroči neenakomerno napetost in deformacijo, kar vpliva na delovanje varjenega šiva. Glavni poudarek je na teh vrstah napak.
Postopek nastanka pljuska:
Brizg se kaže kot vbrizgavanje staljene kovine v talino v smeri, ki je približno pravokotna na površino varilne tekočine zaradi velikega pospeška. To je jasno razvidno iz spodnje slike, kjer se steber tekočine dviga iz varilne taline in razpada v kapljice, ki tvorijo brizge.
Prizorišče pljuska
Lasersko varjenje se deli na varjenje s toplotno prevodnostjo in varjenje z globokim prodiranjem.
Pri toplotno prevodnem varjenju skoraj ni brizganja: Pri toplotno prevodnem varjenju gre predvsem za prenos toplote s površine materiala v notranjost, pri čemer med postopkom skoraj ne nastaja brizganje. Postopek ne vključuje močnega izhlapevanja kovine ali fizikalnih metalurških reakcij.
Globoko penetrirajoče varjenje je glavni scenarij, pri katerem pride do brizganja: Globoko penetrirajoče varjenje vključuje laser, ki sega neposredno v material in prenaša toploto na material skozi odprtine, procesna reakcija pa je intenzivna, zaradi česar je to glavni scenarij, pri katerem pride do brizganja.
Kot je prikazano na zgornji sliki, nekateri znanstveniki uporabljajo visokohitrostno fotografijo v kombinaciji z visokotemperaturnim prozornim steklom za opazovanje gibanja ključavnice med laserskim varjenjem. Ugotovimo lahko, da laser v bistvu zadene sprednjo steno ključavnice in potisne tekočino navzdol, mimo ključavnice in doseže rep staljene tekočine. Položaj, kjer laserski žarek pade v ključavnico, ni fiksen in je laser v stanju Fresnelove absorpcije znotraj ključavnice. Pravzaprav gre za stanje večkratnega loma in absorpcije, ki ohranja obstoj staljene tekočine. Položaj laserskega loma se med vsakim postopkom spreminja s kotom stene ključavnice, zaradi česar je ključavnica v stanju vrtenja. Položaj laserskega obsevanja se tali, izhlapeva, je izpostavljen sili in deformira, zato se peristaltične vibracije premikajo naprej.
Zgornja primerjava uporablja visokotemperaturno prozorno steklo, ki je dejansko enakovredno prečnemu prerezu staljenega bazena. Navsezadnje se stanje toka v staljenem bazenu razlikuje od dejanskega stanja. Zato so nekateri znanstveniki uporabili tehnologijo hitrega zamrzovanja. Med varjenjem se staljeni bazen hitro zamrzne, da se doseže trenutno stanje znotraj ključavnice. Jasno je razvidno, da laser udarja v sprednjo steno ključavnice in tvori stopnico. Laser deluje na to stopničasto utor, potiska staljeni bazen navzdol, s čimer med premikanjem laserja naprej zapolni režo v ključavnici in tako dobi približni diagram smeri toka znotraj ključavnice dejanskega staljenega bazena. Kot je prikazano na desni sliki, tlak odboja kovine, ki ga ustvari laserska ablacija tekoče kovine, potisne tekoči staljeni bazen, da obide sprednjo steno. Ključavnica se premika proti repu staljenega bazena, pri čemer se kot vodnjak dviga od zadaj in udarja v površino repa staljenega bazena. Hkrati se zaradi površinske napetosti (nižja kot je temperatura površinske napetosti, večji je vpliv) tekoča kovina v repnem staljenem bazenu zaradi površinske napetosti premika proti robu staljenega bazena in se nenehno strjuje. Tekoča kovina, ki se lahko kasneje strdi, kroži nazaj do repa ključavnice in tako naprej.
Shematski diagram laserskega varjenja z globoko penetracijo skozi ključavnico: A: Smer varjenja; B: Laserski žarek; C: Ključavnica; D: Kovinska para, plazma; E: Zaščitni plin; F: Sprednja stena ključavnice (mletje pred taljenjem); G: Vodoravni tok staljenega materiala skozi pot ključavnice; H: Stikalo strjevanja taline; I: Navzdol usmerjena pot toka taline.
Proces interakcije med laserjem in materialom: Laser deluje na površino materiala in povzroča intenzivno ablacijo. Material se najprej segreje, stopi in izhlapi. Med procesom intenzivnega izhlapevanja se kovinska para premika navzgor in ustvarja povratni tlak v staljeni talini, kar povzroči nastanek ključavnice. Laser vstopi v ključavnico in se podvrže več procesom emisije in absorpcije, kar povzroči neprekinjen dotok kovinske pare, ki vzdržuje ključavnico. Laser deluje predvsem na sprednjo steno ključavnice, izhlapevanje pa poteka predvsem na sprednji steni ključavnice. Povratni tlak potiska tekočo kovino s sprednje stene ključavnice, da se premika okoli ključavnice proti repu staljene taline. Tekočina, ki se z veliko hitrostjo giblje okoli ključavnice, bo udarila v staljeno talino navzgor in oblikovala dvignjene valove. Nato se zaradi površinske napetosti premakne proti robu in se v takšnem ciklu strdi. Brizg se pojavi predvsem na robu odprtine ključavnice, tekoča kovina na sprednji steni pa bo z veliko hitrostjo obšla ključavnico in vplivala na položaj staljene taline zadnje stene.
Čas objave: 29. marec 2024
