Definició de defecte per esquitxades: Les esquitxades en la soldadura es refereixen a les gotes de metall fos expulsades del bany fos durant el procés de soldadura. Aquestes gotes poden caure sobre la superfície de treball circumdant, causant rugositat i irregularitats a la superfície, i també poden causar pèrdua de qualitat del bany fos, resultant en abolladures, punts d'explosió i altres defectes a la superfície de la soldadura que afecten les propietats mecàniques de la soldadura.
Les esquitxades en la soldadura es refereixen a les gotes de metall fos expulsades del bany fos durant el procés de soldadura. Aquestes gotes poden caure sobre la superfície de treball circumdant, causant rugositat i irregularitats a la superfície, i també poden causar pèrdua de qualitat del bany fos, resultant en abolladures, punts d'explosió i altres defectes a la superfície de la soldadura que afecten les propietats mecàniques de la soldadura.
Classificació d'esquitxades:
Petites esquitxades: Gotes de solidificació presents a la vora de la costura de soldadura i a la superfície del material, que afecten principalment l'aspecte i no tenen cap impacte en el rendiment; generalment, el límit per distingir és que la gota és inferior al 20% de l'amplada de fusió de la costura de soldadura;
Grans esquitxades: Hi ha pèrdua de qualitat, manifestada com a abolladures, punts d'explosió, socavaments, etc. a la superfície de lacostura de soldadura, que poden provocar tensions i deformacions desiguals, afectant el rendiment de la costura de soldadura. L'atenció principal es centra en aquests tipus de defectes.
Procés d'aparició d'esquitxades:
L'esquitxada es manifesta com la injecció de metall fos a la piscina fosa en una direcció aproximadament perpendicular a la superfície del líquid de soldadura a causa d'una alta acceleració. Això es pot veure clarament a la figura següent, on la columna de líquid ascendeix de la massa fosa de soldadura i es descompon en gotes, formant esquitxades.
Escena de l'esdeveniment de l'esquitxada
Soldadura làseres divideix en soldadura per conductivitat tèrmica i soldadura per penetració profunda.
Soldadura per conductivitat tèrmica gairebé no produeix esquitxades: La soldadura per conductivitat tèrmica implica principalment la transferència de calor des de la superfície del material cap a l'interior, gairebé sense generar esquitxades durant el procés. El procés no implica evaporació severa del metall ni reaccions metal·lúrgiques físiques.
La soldadura de penetració profunda és el principal escenari on es produeixen esquitxades: la soldadura de penetració profunda implica que el làser arriba directament al material, transferint calor al material a través dels forats de les claus, i la reacció del procés és intensa, convertint-la en el principal escenari on es produeixen esquitxades.
Com es mostra a la figura anterior, alguns estudiosos utilitzen fotografia d'alta velocitat combinada amb vidre transparent d'alta temperatura per observar l'estat de moviment del forat del pany durant la soldadura làser. Es pot trobar que el làser bàsicament colpeja la paret frontal del forat del pany, empenyent el líquid perquè flueixi cap avall, evitant el forat del pany i arribant a la cua del dipòsit fos. La posició on es rep el làser dins del forat del pany no és fixa, i el làser es troba en un estat d'absorció de Fresnel dins del forat del pany. De fet, és un estat de múltiples refraccions i absorció, mantenint l'existència del líquid del dipòsit fos. La posició de la refracció del làser durant cada procés canvia amb l'angle de la paret del forat del pany, fent que el forat del pany estigui en un estat de moviment de gir. La posició d'irradiació del làser es fon, s'evapora, se sotmet a força i es deforma, de manera que la vibració peristàltica avança.
La comparació esmentada anteriorment utilitza vidre transparent d'alta temperatura, que en realitat és equivalent a una vista transversal de la piscina de material fos. Al cap i a la fi, l'estat de flux de la piscina de material fos és diferent de la situació real. Per tant, alguns estudiosos han utilitzat tecnologia de congelació ràpida. Durant el procés de soldadura, la piscina de material fos es congela ràpidament per obtenir l'estat instantani dins del forat del pany. Es pot veure clarament que el làser colpeja la paret frontal del forat del pany, formant un esglaó. El làser actua sobre aquesta ranura esglaonada, empenyent la piscina de material fos perquè flueixi cap avall, omplint l'espai del forat del pany durant el moviment cap endavant del làser i obtenint així el diagrama de direcció de flux aproximat del flux dins del forat del pany de la piscina de material fos real. Com es mostra a la figura de la dreta, la pressió de retrocés del metall generada per l'ablació làser del metall líquid impulsa la piscina de material fos líquid a evitar la paret frontal. El forat del pany es mou cap a la cua de la piscina de material fos, sorgint cap amunt com una font des de la part posterior i impactant la superfície de la piscina de material fos de la cua. Al mateix temps, a causa de la tensió superficial (com més baixa sigui la temperatura de la tensió superficial, més gran serà l'impacte), el metall líquid del grup fos a la cua és arrossegat per la tensió superficial per moure's cap a la vora del grup fos, solidificant-se contínuament. El metall líquid que es pot solidificar en el futur circula de tornada a la cua del forat del pany, i així successivament.
Diagrama esquemàtic de la soldadura de penetració profunda amb làser en forat de pany: A: Direcció de soldadura; B: Feix làser; C: Forat de pany; D: Vapor metàl·lic, plasma; E: Gas protector; F: Paret frontal del forat de pany (mòlta prèvia a la fusió); G: Flux horitzontal de material fos a través del camí del forat de pany; H: Interfície de solidificació de la piscina fosa; I: El camí de flux descendent de la piscina fosa.
Resum:
El procés d'interacció entre el làser i el material: el làser actua sobre la superfície del material, produint una ablació intensa. El material primer s'escalfa, es fon i s'evapora. Durant l'intens procés d'evaporació, el vapor metàl·lic es mou cap amunt per donar a la piscina fosa una pressió de retrocés descendent, donant lloc a un forat de pany. El làser entra al forat de pany i experimenta múltiples processos d'emissió i absorció, donant lloc a un subministrament continu de vapor metàl·lic que manté el forat de pany; el làser actua principalment sobre la paret frontal del forat de pany, i l'evaporació es produeix principalment a la paret frontal del forat de pany. La pressió de retrocés empeny el metall líquid des de la paret frontal del forat de pany per moure's al voltant del forat de pany cap a la cua de la piscina fosa. El líquid que es mou a alta velocitat al voltant del forat de pany impactarà la piscina fosa cap amunt, formant ones elevades. Aleshores, impulsat per la tensió superficial, es mou cap a la vora i se solidifica en aquest cicle. Les esquitxades es produeixen principalment a la vora de l'obertura del forat de pany, i el metall líquid a la paret frontal evitarà a alta velocitat el forat de pany i impactarà la posició de la piscina fosa de la paret posterior.
Data de publicació: 19 de juny de 2024
