Definisi Kecacatan Percikan: Percikan dalam kimpalan merujuk kepada titisan logam cair yang terkeluar dari kolam cair semasa proses kimpalan. Titisan ini mungkin jatuh ke permukaan kerja di sekelilingnya, menyebabkan kekasaran dan ketidakrataan pada permukaan, dan juga boleh menyebabkan kehilangan kualiti kolam cair, mengakibatkan kemek, titik letupan dan kecacatan lain pada permukaan kimpalan yang mempengaruhi sifat mekanikal kimpalan.
Percikan dalam kimpalan merujuk kepada titisan logam cair yang terkeluar dari kolam cair semasa proses kimpalan. Titisan ini mungkin jatuh ke permukaan kerja di sekelilingnya, menyebabkan kekasaran dan ketidakrataan pada permukaan, dan juga boleh menyebabkan kehilangan kualiti kolam cair, mengakibatkan kemek, titik letupan dan kecacatan lain pada permukaan kimpalan yang menjejaskan sifat mekanikal kimpalan.
Klasifikasi percikan:
Percikan kecil: Titisan pemejalan yang terdapat di tepi jahitan kimpalan dan pada permukaan bahan, terutamanya mempengaruhi penampilan dan tidak memberi kesan kepada prestasi; Secara amnya, sempadan untuk membezakannya ialah titisan kurang daripada 20% daripada lebar gabungan jahitan kimpalan;
Percikan besar: Terdapat kehilangan kualiti, yang ditunjukkan sebagai lekukan, titik letupan, potongan bawah, dan sebagainya pada permukaan jahitan kimpal, yang boleh mengakibatkan tekanan dan regangan yang tidak sekata, yang menjejaskan prestasi jahitan kimpal. Tumpuan utama adalah pada jenis kecacatan ini.
Proses kejadian percikan:
Percikan ditunjukkan sebagai suntikan logam cair ke dalam kolam cair dalam arah yang hampir berserenjang dengan permukaan cecair kimpalan disebabkan oleh pecutan yang tinggi. Ini dapat dilihat dengan jelas dalam rajah di bawah, di mana turus cecair naik dari cair kimpalan dan terurai menjadi titisan, membentuk percikan.
Adegan kejadian percikan air
Kimpalan laser dibahagikan kepada kekonduksian terma dan kimpalan penembusan dalam.
Kimpalan kekonduksian terma hampir tidak berlaku percikan: Kimpalan kekonduksian terma terutamanya melibatkan pemindahan haba dari permukaan bahan ke bahagian dalam, dengan hampir tiada percikan yang dihasilkan semasa proses tersebut. Proses ini tidak melibatkan penyejatan logam yang teruk atau tindak balas metalurgi fizikal.
Kimpalan penembusan dalam adalah senario utama di mana percikan berlaku: Kimpalan penembusan dalam melibatkan laser yang sampai terus ke dalam bahan, memindahkan haba ke bahan melalui lubang kunci, dan tindak balas prosesnya sengit, menjadikannya senario utama di mana percikan berlaku.
Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas, sesetengah cendekiawan menggunakan fotografi berkelajuan tinggi yang digabungkan dengan kaca lutsinar suhu tinggi untuk memerhatikan status pergerakan lubang kunci semasa kimpalan laser. Dapatan kajian menunjukkan bahawa laser pada dasarnya mengenai dinding hadapan lubang kunci, menolak cecair mengalir ke bawah, memintas lubang kunci dan sampai ke ekor kolam lebur. Kedudukan tempat laser diterima di dalam lubang kunci tidak tetap, dan laser berada dalam keadaan penyerapan Fresnel di dalam lubang kunci. Malah, ia adalah keadaan pembiasan dan penyerapan berganda, mengekalkan kewujudan cecair kolam lebur. Kedudukan pembiasan laser semasa setiap proses berubah dengan sudut dinding lubang kunci, menyebabkan lubang kunci berada dalam keadaan gerakan berpusing. Kedudukan penyinaran laser cair, tersejat, tertakluk kepada daya, dan berubah bentuk, jadi getaran peristaltik bergerak ke hadapan.
Perbandingan yang dinyatakan di atas menggunakan kaca lutsinar suhu tinggi, yang sebenarnya bersamaan dengan pandangan keratan rentas kolam cair. Lagipun, keadaan aliran kolam cair adalah berbeza daripada keadaan sebenar. Oleh itu, sesetengah sarjana telah menggunakan teknologi pembekuan pantas. Semasa proses kimpalan, kolam cair dibekukan dengan pantas untuk mendapatkan keadaan serta-merta di dalam lubang kunci. Dapat dilihat dengan jelas bahawa laser mengenai dinding hadapan lubang kunci, membentuk satu anak tangga. Laser bertindak pada alur anak tangga ini, menolak kolam cair untuk mengalir ke bawah, mengisi jurang lubang kunci semasa pergerakan ke hadapan laser, dan dengan itu memperoleh gambarajah arah aliran anggaran aliran di dalam lubang kunci kolam cair sebenar. Seperti yang ditunjukkan dalam rajah kanan, tekanan sentakan logam yang dihasilkan oleh ablasi laser logam cecair memacu kolam cair untuk memintas dinding hadapan. Lubang kunci bergerak ke arah ekor kolam cair, melonjak ke atas seperti pancutan air dari belakang dan memberi kesan kepada permukaan ekor kolam cair. Pada masa yang sama, disebabkan oleh tegangan permukaan (semakin rendah suhu tegangan permukaan, semakin besar hentaman), logam cecair di ekor kolam lebur ditarik oleh tegangan permukaan untuk bergerak ke arah tepi kolam lebur, dan terus memejal. Logam cecair yang boleh dipejalkan pada masa hadapan beredar kembali ke ekor lubang kunci, dan begitulah seterusnya.
Gambarajah skematik kimpalan penembusan dalam lubang kunci laser: A: Arah kimpalan; B: Pancaran laser; C: Lubang kunci; D: Wap logam, plasma; E: Gas pelindung; F: Dinding hadapan lubang kunci (pengisaran pra-lebur); G: Aliran mendatar bahan lebur melalui laluan lubang kunci; H: Antara muka pemejalan kolam lebur; I: Laluan aliran ke bawah kolam lebur.
Proses interaksi antara laser dan bahan: Laser bertindak pada permukaan bahan, menghasilkan ablasi yang kuat. Bahan tersebut dipanaskan, dicairkan, dan disejat terlebih dahulu. Semasa proses penyejatan yang kuat, wap logam bergerak ke atas untuk memberikan tekanan sentakan ke bawah kepada kolam lebur, menghasilkan lubang kunci. Laser memasuki lubang kunci dan menjalani pelbagai proses pancaran dan penyerapan, menghasilkan bekalan wap logam yang berterusan yang mengekalkan lubang kunci; Laser terutamanya bertindak pada dinding hadapan lubang kunci, dan penyejatan terutamanya berlaku pada dinding hadapan lubang kunci. Tekanan sentakan menolak logam cecair dari dinding hadapan lubang kunci untuk bergerak mengelilingi lubang kunci ke arah ekor kolam lebur. Cecair yang bergerak pada kelajuan tinggi di sekeliling lubang kunci akan memberi impak kepada kolam lebur ke atas, membentuk gelombang yang timbul. Kemudian, didorong oleh ketegangan permukaan, ia bergerak ke arah tepi dan memejal dalam kitaran sedemikian. Percikan terutamanya berlaku di tepi bukaan lubang kunci, dan logam cecair di dinding hadapan akan berkelajuan tinggi memintas lubang kunci dan memberi impak kepada kedudukan kolam lebur dinding belakang.
Masa siaran: 29 Mac 2024
