Fòmasyon ak devlopman twou kle yo:
Definisyon twou kle: Lè iradyans radyasyon an pi gran pase 10 ^ 6W/cm ^ 2, sifas materyèl la fonn epi evapore anba aksyon lazè a. Lè vitès evaporasyon an ase gwo, presyon vapè ki pwodui a sifi pou simonte tansyon sifas ak gravite likid metal likid la, kidonk deplase yon pati nan metal likid la, sa ki lakòz pisin fonn nan zòn eksitasyon an koule epi fòme ti twou; Reyon limyè a aji dirèkteman sou fon ti twou a, sa ki lakòz metal la fonn epi gazifye plis toujou. Vapè presyon ki wo kontinye fòse metal likid ki nan fon twou a koule nan direksyon periferi pisin fonn nan, sa ki fè ti twou a vin pi fon. Pwosesis sa a kontinye, epi finalman fòme yon twou ki sanble ak yon twou kle nan metal likid la. Lè presyon vapè metal ki pwodui pa reyon lazè a nan ti twou a rive nan ekilib ak tansyon sifas ak gravite metal likid la, ti twou a pa vin pi fon ankò epi li fòme yon ti twou ki estab nan pwofondè, sa yo rele "efè ti twou".
Pandan reyon lazè a ap deplase parapò ak pyès travay la, ti twou a montre yon devan yon ti jan koube dèyè epi yon triyang envèse byen enkline nan do a. Bò devan ti twou a se zòn aksyon lazè a, ak tanperati ki wo ak presyon vapè ki wo, alòske tanperati a sou bò dèyè a relativman ba epi presyon vapè a piti. Anba diferans presyon ak tanperati sa a, likid fonn lan ap koule otou ti twou a soti nan bout devan rive nan bout dèyè, li fòme yon toubiyon nan bout dèyè ti twou a, epi finalman li vin solid nan bout dèyè a. Eta dinamik twou kle a ki jwenn atravè simulation lazè ak soude aktyèl la montre nan figi ki anwo a, Mòfoloji ti twou yo ak koule likid fonn ki antoure a pandan y ap deplase nan diferan vitès.
Akòz prezans ti twou yo, enèji reyon lazè a penetre anndan materyèl la, sa ki fòme kouti soude pwofon e etwat sa a. Figi ki anwo a montre mòfoloji seksyonèl tipik kouti soude pwofon lazè a. Pwofondè penetrasyon kouti soude a pre pwofondè twou kle a (pou nou pi presi, kouch metalografik la 60-100um pi fon pase twou kle a, yon kouch likid an mwens). Plis dansite enèji lazè a wo, se plis ti twou a fon, epi se plis pwofondè penetrasyon kouti soude a wo. Nan soude lazè gwo puisans, rapò pwofondè maksimòm ak lajè kouti soude a ka rive nan 12:1.
Analiz absòpsyonenèji lazèpa twou kle
Anvan fòmasyon ti twou ak plasma, enèji lazè a transmèt prensipalman nan enteryè pyès la atravè kondiksyon tèmik. Pwosesis soude a fè pati soude kondiktif (ak yon pwofondè penetrasyon mwens pase 0.5mm), epi to absòpsyon lazè nan materyèl la se ant 25-45%. Yon fwa twou kle a fòme, enèji lazè a absòbe prensipalman nan enteryè pyès la atravè efè twou kle a, epi pwosesis soude a vin tounen soude penetrasyon pwofon (ak yon pwofondè penetrasyon plis pase 0.5mm). To absòpsyon an ka rive plis pase 60-90%.
Efè twou kle a jwe yon wòl trè enpòtan nan amelyore absòpsyon lazè a pandan pwosesis tankou soude lazè, koupe ak perçage. Reyon lazè ki antre nan twou kle a prèske konplètman absòbe atravè plizyè refleksyon ki soti nan miray twou a.
Anjeneral, yo kwè ke mekanis absòpsyon enèji lazè andedan twou kle a gen ladan de pwosesis: absòpsyon ranvèse ak absòpsyon Fresnel.
Balans presyon anndan twou kle a
Pandan soude lazè pwofon ak penetrasyon pwofon, materyèl la sibi yon gwo vaporizasyon, epi presyon ekspansyon ki pwodui pa vapè tanperati ki wo a ekspilse metal likid la, sa ki fòme ti twou. Anplis presyon vapè ak presyon ablasyon (ke yo rele tou fòs reyaksyon evaporasyon oswa presyon rekile) materyèl la, genyen tou tansyon sifas, presyon estatik likid ki koze pa gravite, ak presyon dinamik likid ki pwodui pa koule materyèl fonn andedan ti twou a. Pami presyon sa yo, se sèlman presyon vapè ki kenbe ouvèti ti twou a, pandan twa lòt fòs yo ap fè efò pou fèmen ti twou a. Pou kenbe estabilite twou kle a pandan pwosesis soude a, presyon vapè a dwe ase pou simonte lòt rezistans epi reyalize ekilib, pou kenbe estabilite alontèm twou kle a. Pou senplifye, jeneralman yo kwè ke fòs ki aji sou miray twou kle a se sitou presyon ablasyon (presyon rekile vapè metal) ak tansyon sifas.
Enstabilite nan twou kle a
Kontèks: Lazè aji sou sifas materyèl yo, sa ki lakòz yon gwo kantite metal evapore. Presyon rekile a peze sou pisin fonn lan, sa ki fòme twou kle ak plasma, sa ki lakòz yon ogmantasyon nan pwofondè fizyon an. Pandan pwosesis mouvman an, lazè a frape miray devan twou kle a, epi pozisyon kote lazè a kontakte materyèl la ap lakòz yon evaporasyon grav nan materyèl la. An menm tan, miray twou kle a ap pèdi mas, epi evaporasyon an pral fòme yon presyon rekile ki pral peze sou metal likid la, sa ki lakòz miray enteryè twou kle a varye anba epi deplase alantou anba twou kle a nan direksyon dèyè pisin fonn lan. Akòz varyasyon pisin fonn likid la soti nan miray devan an rive nan miray dèyè a, volim ki andedan twou kle a ap chanje toujou. Presyon entèn twou kle a chanje tou kòmsadwa, sa ki mennen nan yon chanjman nan volim plasma ki flite a. Chanjman nan volim plasma a mennen nan chanjman nan pwoteksyon, refraksyon, ak absòpsyon enèji lazè a, sa ki lakòz chanjman nan enèji lazè a ki rive nan sifas materyèl la. Pwosesis la an antye se dinamik e peryodik, sa ki finalman lakòz yon penetrasyon metal ki gen fòm dan si ak ondule, epi pa gen okenn soudi ki gen yon penetrasyon egal e lis. Figi ki anwo a se yon koupe kwa sant soudi a ki jwenn pa koupe longitudinal paralèl ak sant soudi a, ansanm ak yon mezi an tan reyèl varyasyon pwofondè twou kle a pa...IPG-LDD kòm prèv.
Amelyore direksyon estabilite twou kle a
Pandan soude lazè pwofon, estabilite ti twou a ka sèlman asire pa balans dinamik divès presyon andedan twou a. Sepandan, absòpsyon enèji lazè pa miray twou a ak evaporasyon materyèl yo, ejeksyon vapè metal deyò ti twou a, ak mouvman pisin fonn lan pou pi devan, tout se pwosesis trè entans ak rapid. Anba sèten kondisyon pwosesis, nan sèten moman pandan pwosesis soude a, gen yon posibilite pou estabilite ti twou a ka deranje nan zòn lokal yo, sa ki ka mennen nan domaj soude. Defo porosit kalite ti pò ak pwojeksyon ki koze pa efondreman twou kle;
Se konsa, kijan pou estabilize twou kle a?
Fluktuasyon likid twou kle a relativman konplèks epi li enplike twòp faktè (jaden tanperati, jaden koule, jaden fòs, fizik optoelektwonik), ki ka rezime tou senpleman an de kategori: relasyon ki genyen ant tansyon sifas ak presyon rekile vapè metal la; Presyon rekile vapè metal la aji dirèkteman sou jenerasyon twou kle yo, ki gen yon relasyon sere avèk pwofondè ak volim twou kle yo. An menm tan, kòm sèl sibstans vapè metal ki deplase anlè nan pwosesis soudaj la, li gen yon relasyon sere tou avèk ensidans pwojeksyon; Tansyon sifas afekte koule pisin fonn lan;
Kidonk, yon pwosesis soude lazè ki estab depann de kenbe yon gradyan distribisyon tansyon sifas nan pisin fonn lan, san twòp varyasyon. Tansyon sifas la gen rapò ak distribisyon tanperati a, epi distribisyon tanperati a gen rapò ak sous chalè a. Se poutèt sa, sous chalè konpoze ak soude balanse se direksyon teknik potansyèl pou yon pwosesis soude ki estab;
Vapè metal la ak volim twou kle a bezwen peye atansyon sou efè plasma a ak gwosè ouvèti twou kle a. Plis ouvèti a gwo, se plis twou kle a gwo, epi pa gen anpil varyasyon nan pwen anba pisin fonn lan, sa ki gen yon enpak relativman piti sou volim jeneral twou kle a ak chanjman presyon entèn yo; Kidonk, lazè mòd bag reglabl (tach anilè), rekombinasyon ark lazè, modilasyon frekans, elatriye se tout direksyon ki ka elaji.
Dat piblikasyon: 1ye desanm 2023
