Wangunan sareng kamekaran liang konci:
Définisi liang konci: Nalika iradiasi radiasi langkung ageung tibatan 10 ^ 6W/cm ^ 2, permukaan bahan lebur sareng nguap dina pangaruh laser. Nalika kecepatan penguapan cukup ageung, tekanan recoil uap anu dihasilkeun cekap pikeun ngungkulan tegangan permukaan sareng gravitasi cair logam cair, sahingga mindahkeun sababaraha logam cair, nyababkeun kolam cair di zona eksitasi tilelep sareng ngabentuk liang leutik; Sinar cahaya langsung meta dina handapeun liang leutik, nyababkeun logam langkung lebur sareng gasifikasi. Uap tekanan tinggi terus maksa logam cair di handapeun liang ngalir ka arah pinggiran kolam cair, langkung ngajerokeun liang leutik. Prosés ieu terus lumangsung, pamustunganana ngabentuk liang sapertos liang konci dina logam cair. Nalika tekanan uap logam anu dihasilkeun ku sinar laser dina liang leutik ngahontal kasaimbangan sareng tegangan permukaan sareng gravitasi logam cair, liang leutik henteu deui jero sareng ngabentuk liang leutik anu stabil jerona, anu disebut "éfék liang leutik".
Nalika sinar laser gerak relatif ka benda kerja, liang leutik némbongkeun bagian hareup anu rada melengkung ka tukang sareng segitiga tibalik anu condong jelas di tukang. Tepi hareup liang leutik nyaéta daérah aksi laser, kalayan suhu anu luhur sareng tekanan uap anu luhur, sedengkeun suhu sapanjang ujung tukang relatif handap sareng tekanan uapna alit. Dina bédana tekanan sareng suhu ieu, cairan cair ngalir di sakitar liang leutik ti tungtung hareup ka tungtung tukang, ngabentuk pusaran di tungtung tukang liang leutik, sareng pamustunganana padet di ujung tukang. Kaayaan dinamis liang konci anu diala ngaliwatan simulasi laser sareng pangelasan anu saleresna dipidangkeun dina gambar di luhur, Morfologi liang leutik sareng aliran cairan cair di sakurilingna nalika perjalanan dina kecepatan anu béda.
Kusabab ayana liang leutik, énergi sinar laser nembus kana jero bahan, ngabentuk kelim las anu jero sareng sempit ieu. Morfologi cross-sectional has tina kelim las penetrasi jero laser dipidangkeun dina gambar di luhur. Jero penetrasi kelim las caket kana jerona liang konci (pikeun langkung tepatna, lapisan metalografi 60-100um langkung jero tibatan liang konci, hiji lapisan cair kirang). Beuki luhur kapadetan énergi laser, beuki jero liang leutik, sareng beuki ageung jerona penetrasi kelim las. Dina las laser kakuatan tinggi, babandingan jerona ka lébar maksimum kelim las tiasa ngahontal 12:1.
Analisis panyerepan tinaénergi laserku liang konci
Sateuacan liang leutik sareng plasma kabentuk, énergi laser utamina dikirimkeun ka jero benda kerja ngalangkungan konduksi termal. Prosés pangelasan kagolong kana pangelasan konduktif (kalayan jerona penetrasi kirang ti 0,5mm), sareng laju panyerepan bahan laser nyaéta antara 25-45%. Sakali liang konci kabentuk, énergi laser utamina diserep ku jero benda kerja ngalangkungan éfék liang konci, sareng prosés pangelasan janten pangelasan penetrasi jero (kalayan jerona penetrasi langkung ti 0,5mm), Laju panyerepan tiasa ngahontal langkung ti 60-90%.
Éfék liang konci maénkeun peran anu penting pisan dina ningkatkeun panyerepan laser nalika pamrosésan sapertos pangelasan laser, motong, sareng ngebor. Sinar laser anu lebet kana liang konci ampir sagemblengna diserep ngaliwatan sababaraha pantulan tina témbok liang.
Sacara umum dipercaya yén mékanisme panyerepan énergi laser di jero liang konci ngawengku dua prosés: panyerepan tibalik sareng panyerepan Fresnel.
Kasaimbangan tekanan di jero liang konci
Salila pangelasan penetrasi jero laser, bahan ngalaman penguapan anu parah, sareng tekanan ékspansi anu dihasilkeun ku uap suhu luhur ngaluarkeun logam cair, ngabentuk liang leutik. Salian ti tekanan uap sareng tekanan ablasi (ogé katelah gaya réaksi penguapan atanapi tekanan recoil) tina bahan, aya ogé tegangan permukaan, tekanan statis cair anu disababkeun ku gravitasi, sareng tekanan dinamis cairan anu dihasilkeun ku aliran bahan cair di jero liang leutik. Di antara tekanan ieu, ngan ukur tekanan uap anu ngajaga bubuka liang leutik, sedengkeun tilu gaya anu sanés narékahan pikeun nutup liang leutik. Pikeun ngajaga stabilitas liang konci salami prosés pangelasan, tekanan uap kedah cekap pikeun ngungkulan résistansi sanés sareng ngahontal kasaimbangan, ngajaga stabilitas jangka panjang liang konci. Pikeun kasederhanaan, sacara umum dipercaya yén gaya anu bertindak dina témbok liang konci utamina tekanan ablasi (tekanan recoil uap logam) sareng tegangan permukaan.
Ketidakstabilan Lubang Kunci
Kasang Tukang: Laser meta kana beungeut bahan, ngabalukarkeun lobana logam nguap. Tekanan recoil neken kana balong anu lebur, ngabentuk liang konci sareng plasma, anu ngahasilkeun paningkatan jerona lebur. Salila prosés gerak, laser nabrak témbok hareup liang konci, sareng posisi dimana laser ngahubungi bahan bakal nyababkeun penguapan anu parah kana bahan. Dina waktos anu sami, témbok liang konci bakal ngalaman leungitna massa, sareng penguapan bakal ngabentuk tekanan recoil anu bakal neken logam cair, nyababkeun témbok jero liang konci turun naik ka handap sareng gerak di sakitar handapeun liang konci nuju ka tukang balong anu lebur. Kusabab turun naikna balong cair anu lebur ti témbok hareup ka témbok tukang, volume di jero liang konci terus robih, Tekanan internal liang konci ogé robih sasuai, anu nyababkeun parobahan dina volume plasma anu disemprotkeun. Parobihan volume plasma nyababkeun parobahan dina panangtayungan, réfraksi, sareng panyerepan énergi laser, anu nyababkeun parobahan dina énergi laser anu ngahontal beungeut bahan. Sakabéh prosésna dinamis sareng périodik, anu pamustunganana ngahasilkeun penetrasi logam anu bentukna huntu gergaji sareng bergelombang, sareng teu aya las penetrasi anu rata sareng mulus. Gambar di luhur mangrupikeun pandangan cross-sectional tina puseur las anu diala ku motong longitudinal sajajar sareng puseur las, ogé pangukuran waktos nyata tina variasi jerona liang konci kuIPG-LDD salaku bukti.
Ningkatkeun stabilitas arah liang konci
Salila pangelasan penetrasi jero laser, stabilitas liang leutik ngan ukur tiasa dijamin ku kasaimbangan dinamis tina rupa-rupa tekanan di jero liang. Nanging, panyerepan énergi laser ku témbok liang sareng penguapan bahan, ejeksi uap logam ka luar liang leutik, sareng gerakan maju liang leutik sareng kolam cair sadayana mangrupikeun prosés anu gancang pisan sareng gancang. Dina kaayaan prosés anu tangtu, dina momen-momen anu tangtu salami prosés pangelasan, aya kamungkinan yén stabilitas liang leutik tiasa kaganggu di daérah lokal, anu nyababkeun cacad pangelasan. Anu paling umum sareng umum nyaéta cacad porositas tipe pori leutik sareng percikan anu disababkeun ku runtuhna liang konci;
Jadi kumaha carana ngastabilkeun liang konci?
Fluktuasi cairan liang konci relatif rumit sareng ngalibatkeun seueur teuing faktor (médan suhu, médan aliran, médan gaya, fisika optoelektronik), anu tiasa diringkeskeun kana dua kategori: hubungan antara tegangan permukaan sareng tekanan recoil uap logam; Tekanan recoil uap logam sacara langsung mangaruhan generasi liang konci, anu raket patalina sareng jerona sareng volume liang konci. Dina waktos anu sami, salaku hiji-hijina zat uap logam anu bergerak ka luhur dina prosés pangelasan, éta ogé raket patalina sareng kajadian percikan; Tegangan permukaan mangaruhan aliran kolam anu dilebur;
Janten prosés pangelasan laser anu stabil gumantung kana ngajaga gradien distribusi tegangan permukaan dina kolam cair, tanpa seueur fluktuasi. Tegangan permukaan aya hubunganana sareng distribusi suhu, sareng distribusi suhu aya hubunganana sareng sumber panas. Ku alatan éta, sumber panas komposit sareng pangelasan ayun mangrupikeun arah téknis poténsial pikeun prosés pangelasan anu stabil;
Uap logam sareng volume liang konci kedah merhatoskeun pangaruh plasma sareng ukuran liang konci. Beuki ageung liangna, beuki ageung liang konci, sareng fluktuasi anu teu pati penting dina titik handap kolam lebur, anu gaduh dampak anu relatif alit kana volume liang konci sacara umum sareng parobahan tekanan internal; Janten laser modeu cincin anu tiasa disaluyukeun (titik annular), rekombinasi busur laser, modulasi frékuénsi, jsb. sadayana arah anu tiasa dilegaan.
Waktos posting: 01-Des-2023
