La formado kaj evoluo de serurtruoj:
Difino de serurtruo: Kiam la radia radiado estas pli granda ol 10 ^ 6W/cm ^ 2, la surfaco de la materialo degelas kaj vaporiĝas sub la ago de lasero. Kiam la vaporiĝrapideco estas sufiĉe granda, la generita vapora regresa premo sufiĉas por venki la surfacan streĉiĝon kaj likvan graviton de la likva metalo, tiel delokigante iom da la likva metalo, igante la fanditan naĝejon ĉe la ekscitzono sinki kaj formi malgrandajn fosaĵojn. ; La lumradio rekte agas sur la fundo de la malgranda kavo, igante la metalon plue fandi kaj gasiiĝi. Altprema vaporo daŭre devigas la likvan metalon ĉe la fundo de la fosaĵo flui direkte al la periferio de la fandita naĝejo, plue profundigante la malgrandan truon. Tiu procezo daŭras, finfine formante serurtruon kiel truo en la likva metalo. Kiam la metala vaporpremo generita de la lasera radio en la malgranda truo atingas ekvilibron kun la surfaca tensio kaj gravito de la likva metalo, la malgranda truo ne plu profundiĝas kaj formas profunde stabilan malgrandan truon, kiu estas nomita la "malgranda trua efiko" .
Ĉar la laserradio moviĝas relative al la laborpeco, la malgranda truo montras iomete malantaŭen kurban antaŭon kaj klare klinitan inversan triangulon ĉe la dorso. La antaŭa rando de la malgranda truo estas la aga areo de la lasero, kun alta temperaturo kaj alta vaporpremo, dum la temperaturo laŭ la malantaŭa rando estas relative malalta kaj la vaporpremo estas malgranda. Sub ĉi tiu premo kaj temperaturdiferenco, la fandita likvaĵo fluas ĉirkaŭ la malgranda truo de la antaŭa fino al la malantaŭa fino, formante vorticon ĉe la malantaŭa fino de la malgranda truo, kaj finfine solidiĝas ĉe la malantaŭa rando. La dinamika stato de la ŝlosiltruo akirita per lasera simulado kaj reala veldado estas montrita en la supra figuro, La morfologio de malgrandaj truoj kaj la fluo de ĉirkaŭa fandita likvaĵo dum vojaĝo je malsamaj rapidoj.
Pro la ĉeesto de malgrandaj truoj, la lasera radio-energio penetras en la internon de la materialo, formante ĉi tiun profundan kaj mallarĝan veldkudron. La tipa sekca morfologio de la lasera profunda penetra veldsuturo estas montrita en la supra figuro. La penetra profundo de la veldkudro estas proksima al la profundo de la serurtruo (por esti preciza, la metalografia tavolo estas 60-100um pli profunda ol la serurtruo, unu malpli likva tavolo). Ju pli alta la lasera energia denseco, des pli profunda la malgranda truo, kaj des pli granda la penetra profundo de la veldkudro. En alt-potenca lasera veldado, la maksimuma profundo al larĝproporcio de la veldkudro povas atingi 12:1.
Analizo de sorbado delasera energioper serurtruo
Antaŭ la formado de malgrandaj truoj kaj plasmo, la energio de la lasero estas plejparte transdonita al la interno de la laborpeco per termika kondukado. La velda procezo apartenas al konduktiva veldado (kun penetra profundo de malpli ol 0,5 mm), kaj la absorba indico de la materialo de la lasero estas inter 25-45%. Post kiam la ŝlosiltruo estas formita, la energio de la lasero estas ĉefe sorbita de la interno de la laborpeco tra la ŝlosiltrua efiko, kaj la velda procezo fariĝas profunda penetra veldo (kun penetra profundo de pli ol 0,5 mm), La sorbada indico povas atingi. pli ol 60-90%.
La ŝlosiltrua efiko ludas ekstreme gravan rolon en plifortigado de la sorbado de lasero dum prilaborado kiel lasera veldado, tranĉado kaj borado. La laserradio eniranta la serurtruon preskaŭ estas tute absorbita tra multoblaj reflektadoj de la truomuro.
Ĝenerale oni kredas, ke la energia sorbada mekanismo de lasero ene de la serurtruo inkluzivas du procezojn: inversan sorbadon kaj Fresnel-sorbadon.
Premekvilibro ene de la serurtruo
Dum lasera profunda penetra veldado, la materialo spertas severan vaporiĝon, kaj la ekspansio-premo generita de alt-temperatura vaporo forpelas la likvan metalon, formante malgrandajn truojn. Aldone al la vaporpremo kaj ablaciopremo (ankaŭ konata kiel vaporiĝa reagforto aŭ regresa premo) de la materialo, ekzistas ankaŭ surfaca tensio, likva statika premo kaŭzita de gravito, kaj fluida dinamika premo generita de la fluo de fandita materialo ene de la. malgranda truo. Inter ĉi tiuj premoj, nur vaporpremo subtenas la malfermon de la malgranda truo, dum la aliaj tri fortoj strebas por fermi la malgrandan truon. Por konservi la stabilecon de la ŝlosiltruo dum la velda procezo, la vaporpremo devas esti sufiĉa por venki alian reziston kaj atingi ekvilibron, konservante la longdaŭran stabilecon de la ŝlosiltruo. Por simpleco, estas ĝenerale kredite ke la fortoj agantaj sur la serurtruomuro estas plejparte ablaciopremo (metala vaporokontraŭpremo) kaj surfaca tensio.
Malstabileco de Serurtruo
Fono: Lasero agas sur la surfaco de materialoj, igante grandan kvanton da metalo vaporiĝi. La regrespremo premas malsupren sur la fanditan naĝejon, formante serurtruojn kaj plasmon, rezultigante pliiĝon en degelprofundo. Dum la procezo de moviĝado, la lasero trafas la antaŭan muron de la serurtruo, kaj la pozicio kie la lasero kontaktas la materialon kaŭzos severan vaporiĝon de la materialo. Samtempe, la serurtruomuro spertos amasperdon, kaj la vaporiĝo formos kontraŭpremon kiu premos malsupren sur la likva metalo, kaŭzante la internan muron de la serurtruo fluktui malsupren kaj moviĝi ĉirkaŭ la fundo de la serurtruo al la malantaŭo de la fandita lageto. Pro la fluktuado de la likva fandita naĝejo de la antaŭa muro al la malantaŭa muro, la volumeno ene de la serurtruo konstante ŝanĝiĝas, La interna premo de la serurtruo ankaŭ ŝanĝas laŭe, kio kondukas al ŝanĝo en la volumeno de la plasmo ŝprucita eksteren. . La ŝanĝo en plasmovolumeno kondukas al ŝanĝoj en ŝirmado, refrakto, kaj sorbado de laserenergio, rezultigante ŝanĝojn en la energio de la lasero atinganta la materialsurfacon. La tuta procezo estas dinamika kaj perioda, finfine rezultanta en segilforma kaj ondula metala penetro, kaj ne estas glata egala penetra veldo, La supra figuro estas sekca vido de la centro de la veldo akirita per longituda tranĉado paralela al la. centro de la veldo, same kiel realtempa mezurado de la serurtrua profundvariado deIPG-LDD kiel pruvo.
Plibonigu la stabilan direkton de la serurtruo
Dum lasera profunda penetra veldado, la stabileco de la malgranda truo nur povas esti certigita per la dinamika ekvilibro de diversaj premoj ene de la truo. Tamen, la sorbado de lasera energio per la trua muro kaj la vaporiĝo de materialoj, la elĵeto de metala vaporo ekster la malgranda truo, kaj la antaŭenmovo de la malgranda truo kaj fandita naĝejo estas ĉiuj tre intensaj kaj rapidaj procezoj. Sub certaj procezkondiĉoj, en certaj momentoj dum la velda procezo, ekzistas ebleco ke la stabileco de la malgranda truo povas esti interrompita en lokaj lokoj, kondukante al veldaj difektoj. La plej tipaj kaj oftaj estas malgrandaj porospecaj porecdifektoj kaj ŝprucaĵo kaŭzitaj de serurtruokolapso;
Do kiel stabiligi la serurtruon?
La fluktuo de serurtrua likvaĵo estas relative kompleksa kaj implikas tro multajn faktorojn (temperaturkampo, flukampo, fortokampo, optoelektronikaj fizikoj), kiuj povas esti simple resumitaj en du kategoriojn: la rilato inter surfaca tensio kaj metala vapora regrespremo; La regresa premo de metala vaporo rekte agas sur la generacio de serurtruoj, kiu estas proksime rilata al la profundo kaj volumeno de la serurtruoj. Samtempe, kiel la sola supren moviĝanta substanco de metala vaporo en la velda procezo, ĝi ankaŭ estas proksime rilatita al la apero de ŝpruco; Surfaca streĉiĝo influas la fluon de la fandita naĝejo;
Do stabila lasera velda procezo dependas de konservado de la distribua gradiento de surfaca tensio en la fandita naĝejo, sen tro da fluktuo. Surfaca tensio rilatas al temperaturdistribuo, kaj temperaturdistribuo rilatas al varmofonto. Tial, komponita varmofonto kaj svinga veldado estas eblaj teknikaj direktoj por stabila velda procezo;
La metala vaporo kaj serurtrua volumo devas atenti la plasman efikon kaj la grandecon de la serurtrua malfermo. Ju pli granda la malfermo, des pli granda la serurtruo, kaj la neglekteblaj fluktuoj en la malsupra punkto de la fandita naĝejo, kiuj havas relative malgrandan efikon al la totala serurtruovolumeno kaj internaj premoŝanĝoj; Do alĝustigebla ringa reĝimo lasero (ringa makulo), lasera arko-rekombinigo, frekvenca modulado ktp estas ĉiuj direktoj, kiuj povas esti vastigitaj.
Afiŝtempo: Dec-01-2023
