Düwmeleriň emele gelmegi we ösüşi:
Düwmeleriň kesgitlemesi: Radiasiýa şöhlelenmesi 10 ^ 6W / sm ^ 2-den uly bolanda, materialyň üstü lazeriň täsiri astynda ereýär we bugarýar. Buglanmagyň tizligi ýeterlik uly bolanda, emele gelen bugy gaýtadan işlemek basyşy suwuk metalyň üstki dartyşlygyny we suwuk agyrlyk güýjüni ýeňip geçmek üçin ýeterlikdir, şeýlelik bilen suwuk metalyň bir bölegini süýşürip, tolgunma zonasyndaky eredilen howuzuň çökmegine we ownuk çukurlaryň döremegine sebäp bolýar. ; Lightagtylyk şöhlesi ownuk çukuryň düýbünde gönüden-göni hereket edýär we metalyň hasam eremegine we gazlaşmagyna sebäp bolýar. Pressureokary basyşly bug çukuryň düýbündäki suwuk metallary eredilen howuzyň daş-töweregine akmaga mejbur edýär we kiçi deşigi hasam çuňlaşdyrýar. Bu proses dowam edýär we netijede suwuk metaldaky deşik ýaly açar çukury emele getirýär. Kiçijik deşikdäki lazer şöhlesinden emele gelen metal bug basyşy, suwuk metalyň üstki dartyş güýji we agyrlygy bilen deňagramlylyga ýetende, kiçijik deşik indi çuňlaşmaýar we “kiçi deşik effekti” diýlip atlandyrylýan çuňlukda durnukly kiçijik deşik emele getirýär. .
Lazer şöhlesi iş bölegi bilen deňeşdirilende hereket edýärkä, kiçijik deşik birneme yza çekilen egri we arka tarapynda aç-açan meýilli ters üçburçlygy görkezýär. Kiçijik deşigiň öň tarapy ýokary temperatura we ýokary bug basyşy bilen lazeriň hereket meýdanydyr, arka gyrasyndaky temperatura birneme pes we bug basyşy az. Bu basyş we temperatura tapawudynda eredilen suwuklyk, öň ujundan arka ujuna çenli kiçijik deşikde aýlanýar we kiçi deşigiň arka tarapynda worteks emele getirýär we ahyrynda arka gyrasynda berkleşýär. Lazer simulýasiýasy we hakyky kebşirlemek arkaly alnan açar çukurynyň dinamiki ýagdaýy ýokardaky suratda görkezilýär, ownuk deşikleriň morfologiýasy we dürli tizlikde syýahat wagtynda töweregindäki eredilen suwuklygyň akymy.
Ownuk deşikleriň bolmagy sebäpli, lazer şöhleleriniň energiýasy materialyň içki bölegine aralaşyp, bu çuň we dar kebşirleýiş tikişini emele getirýär. Lazeriň çuňňur aralaşýan kebşirleýiş tikişiniň adaty kesiş morfologiýasy ýokardaky suratda görkezilýär. Kebşirleýiş tikişiniň aralaşmagy çuňlugy açar çukurynyň çuňlugyna ýakyn (has takygy, metalografiki gatlak açar çukuryndan 60-100um çuň, bir az suwuk gatlak). Lazer energiýasynyň dykyzlygy näçe ýokary bolsa, ownuk deşik näçe çuň bolsa we kebşirleýiş tikişiniň çuňlugy şonça-da ýokarydyr. Powerokary kuwwatly lazer bilen kebşirlemekde, kebşirleýiş tikişiniň iň giňligi 12: 1-e ýetip biler.
Siňdirilişiniň derňewilazer energiýasyaçar çukury bilen
Ownuk deşikler we plazma emele gelmezden ozal lazeriň energiýasy esasan termiki geçiriji arkaly iş böleginiň içki bölegine iberilýär. Kebşirleýiş prosesi geçiriji kebşirlemäge degişlidir (giriş çuňlugy 0,5 mm-den pes) we materialyň lazeriň siňdiriş tizligi 25-45% arasynda. Düwmeler emele gelenden soň, lazeriň energiýasy esasan açar çukurynyň täsiri bilen iş böleginiň içki bölegine siňýär we kebşirleýiş prosesi çuňňur aralaşma kebşirlemesine öwrülýär (giriş çuňlugy 0,5 mm-den gowrak), siňdiriş tizligi ýetip biler 60-90% -den gowrak.
Düwmeleriň täsiri lazer bilen kebşirlemek, kesmek we burawlamak ýaly gaýtadan işlemek wagtynda lazeriň siňdirilmegini güýçlendirmekde örän möhüm rol oýnaýar. Açar çukuryna girýän lazer şöhlesi deşik diwaryndan birnäçe şöhlelenme arkaly doly diýen ýaly siňýär.
Adatça açar çukurynyň içindäki lazeriň energiýa siňdiriş mehanizminiň iki prosesi öz içine alýandygyna ynanylýar: ters siňdiriş we Fresneliň siňdirilmegi.
Düwmäniň içindäki basyş deňagramlylygy
Lazer çuňňur aralaşmak kebşirleýiş wagtynda material gaty buglanýar we ýokary temperaturaly bugyň emele getirýän basyşy suwuk metaldan çykarylýar we ownuk deşikler emele gelýär. Materialyň bug basyşy we ablasiýa basyşy (bugarma reaksiýa güýji ýa-da gaýtadan işleýiş basyşy diýlip hem atlandyrylýar) -dan başga-da, ýerüsti dartyş, agyrlyk güýji sebäpli dörän suwuk statiki basyş we içerde eredilen materialyň akymy netijesinde emele gelýän suwuk dinamiki basyş bar. kiçi deşik. Bu basyşlaryň arasynda diňe bug basyşy kiçijik deşigiň açylmagyny saklaýar, beýleki üç güýç bolsa kiçijik deşigi ýapmaga çalyşýar. Kebşirleýiş döwründe açar çukurynyň durnuklylygyny saklamak üçin, bug basyşy beýleki garşylygy ýeňip geçmek we deňagramlylygy gazanmak üçin açar çukurynyň uzak möhletli durnuklylygyny saklamak üçin ýeterlik bolmalydyr. Ityönekeýlik üçin, açar diwarynda hereket edýän güýçleriň esasan ablasiýa basyşy (metal buglary gaýtadan işlemek basyşy) we ýerüsti dartyşdygyna ynanýarlar.
Düwmeleriň durnuksyzlygy
Fon: Lazer materiallaryň üstünde hereket edýär, köp mukdarda metalyň bugarmagyna sebäp bolýar. Gaýtadan basyş eredilen howuzyň üstüne basýar we açar çukurlary we plazmany emele getirýär, netijede ereýän çuňlugyň ýokarlanmagyna sebäp bolýar. Hereketiň dowamynda lazer açar çukurynyň öň diwaryna urýar we lazeriň material bilen aragatnaşygy materialyň agyr bugarmagyna sebäp bolar. Шул eredilen howuzyň arkasy. Suwuk eredilen howuzyň öň diwardan arka diwara üýtgemegi sebäpli, açar çukurynyň içindäki ses yzygiderli üýtgeýär, açar çukurynyň içki basyşy hem şoňa görä üýtgeýär, bu bolsa sepilen plazmanyň göwrüminiň üýtgemegine sebäp bolýar . Plazmanyň göwrüminiň üýtgemegi, lazer energiýasynyň goralmagynyň, döwülmeginiň we siňdirilmeginiň üýtgemegine getirýär, netijede lazeriň energiýasynyň material ýüzüne ýetmegine sebäp bolýar. Processhli proses dinamiki we döwürleýin bolup, netijede pyçak şekilli we tolkunly metallaryň aralaşmagyna sebäp bolýar we deň derejede aralaşýan kebşirleme ýok, aboveokardaky şekil, uzynlygyna kesmek arkaly alnan kebşäniň merkeziniň kesiş görnüşi; kebşäniň merkezi, şeýle hem açar çukurynyň çuňlugynyň üýtgemegini hakyky wagtda ölçemekIPGSubutnama hökmünde.
Düwmeleriň durnuklylyk ugruny gowulandyrmak
Lazeriň çuňňur aralaşmagy kebşirlän mahaly, kiçijik deşigiň durnuklylygyny diňe deşigiň içindäki dürli basyşlaryň dinamiki deňagramlylygy üpjün edip bolýar. Şeýle-de bolsa, deşik diwary bilen lazer energiýasynyň siňdirilmegi we materiallaryň bugarmagy, ownuk deşikden daşarda metal buglarynyň çykmagy we kiçi deşik bilen eredilen howuzyň öňe hereketi gaty güýçli we çalt prosesdir. Käbir amal şertlerinde, kebşirleýiş prosesiniň käbir pursatlarynda kiçi deşikleriň durnuklylygy ýerli ýerlerde bozulyp, kebşirleme kemçiliklerine sebäp bolup biler. Iň adaty we ýygy-ýygydan, gözenek çukurynyň çökmegi sebäpli dörän ownuk gözenek görnüşli gözenek kemçilikleri we dökülmeler;
Düwmäni nädip durnuklaşdyrmaly?
Düwürtik suwuklygynyň üýtgemegi birneme çylşyrymly we gaty köp faktorlary (temperatura meýdany, akym meýdany, güýç meýdany, optoelektroniki fizika) öz içine alýar, olary diňe iki kategoriýa jemläp bolar: ýerüsti dartyş bilen metal bugynyň gaýtadan basyşynyň arasyndaky baglanyşyk; Metal bugyň gaýtadan basyşy açar çukurlarynyň emele gelmegine gönüden-göni täsir edýär, bu düwmeleriň çuňlugy we göwrümi bilen ýakyndan baglanyşyklydyr. Şol bir wagtyň özünde, kebşirleýiş prosesinde metal bugyň ýeke-täk ýokary göteriji maddasy hökmünde, bu pytraňňylygyň ýüze çykmagy bilen hem baglanyşyklydyr; Faceerüsti dartgynlyk eredilen howuzyň akymyna täsir edýär;
Şonuň üçin durnukly lazer bilen kebşirlemek prosesi, gaty üýtgemezden, eredilen howuzda ýerüsti dartyşyň paýlanyş gradiýentini saklamaga baglydyr. Faceerüsti dartyş temperaturanyň paýlanyşy, temperaturanyň paýlanyşy ýylylyk çeşmesi bilen baglanyşykly. Şonuň üçin birleşdirilen ýylylyk çeşmesi we swing kebşirlemek durnukly kebşirlemek prosesi üçin potensial tehniki ugurlardyr;
Metal bug we açar çukurynyň göwrümi, plazma täsirine we açar deşiginiň ululygyna üns bermelidir. Açyk näçe uly bolsa, açar çukury şonça-da uludyr we eriş howzunyň aşaky nokadyndaky ujypsyz üýtgemeler, umumy açar çukurynyň göwrümine we içerki basyşyň üýtgemegine az täsir edýär; Şonuň üçin sazlanyp bilinýän halka re modeimi lazer (ýyllyk nokat), lazer ýaýynyň rekombinasiýasy, ýygylyk modulýasiýasy we ş.m. giňeldilip bilinjek ugurlardyr.
Iş wagty: 01-2023-nji dekabry
