Kennis - Sanxin

01 Voorwoord

Lasersweistegnologie speel 'n deurslaggewende rol in moderne vervaardiging, met die kern daarvan in die vorming en vinnige stolling van die gesmelte swembad. Die eienskappe van die gesmelte swembad bepaal nie net die sweiskwaliteit nie, maar beïnvloed ook die mikrostruktuur en meganiese eienskappe van metale direk. In onlangse jare, met die ontwikkeling van lasertegnologie en die uitbreiding van toepassingsvelde, het navorsing oor die kenmerke van die lasersweis-gesmelte swembad al hoe meer in diepte geraak. Navorsers het uitgebreide en diepgaande besprekings oor die vloeistofdinamika-eienskappe, mikrostruktuur-evolusie en porieëvormingsmeganisme van die gesmelte poel gevoer deur eksperimentele waarneming, numeriese simulasie en teoretiese analise vanuit verskeie perspektiewe.

02 Gesmelte swembaddinamika

Gesmelte swembaddinamika is 'n sleutelarea in lasersweisnavorsing, wat die vorming, vloei en stabiliteit van die gesmelte swembad behels. Laserkrag en sweisspoed is die belangrikste parameters wat gesmelte swembaddinamika beïnvloed. Hoër laserkrag en laer sweisspoed lei gewoonlik tot 'n dieper gesmelte poel, maar oormatige krag kan oorverhitting van die materiaal en vorming van porieë veroorsaak. Die vloeistofvloei in die gesmelte poel word hoofsaaklik aangedryf deur oppervlakspanning, verdampingsreaksiekrag en dryfkrag, soos getoon in Figuur 1. Hierdie kragte werk saam om die vorm en stabiliteit van die gesmelte poel te beïnvloed.

Die Marangoni-konveksie wat deur oppervlakspanning aangedryf word, kan byvoorbeeld 'n temperatuurgradiënt op die oppervlak van die gesmelte poel veroorsaak, wat die vloeipatroon en verkoelingstempo van die gesmelte poel beïnvloed. Die Marangoni-konveksie vorm 'n radiale uitwaartse vloei op die oppervlak van die gesmelte swembad, wat hitte van die middel na buite oordra en die gesmelte swembad vlakker maak. Hierdie vloeipatroon is veral duidelik in hoë-krag lasersweiswerk aangesien dit die vorm en grootte van die gesmelte swembad aansienlik verander. Deur numeriese simulasie en eksperimentele navorsing kan hierdie komplekse prosesse beter verstaan ​​word en sodoende die sweisprosesparameters optimeer en die sweiskwaliteit verbeter.

Daarbenewens is die verdampingsterugslagkrag ook 'n belangrike faktor wat die dinamika van die gesmelte poel beïnvloed. Tydens lasersweiswerk genereer die verdamping van materiale 'n terugslagkrag wat die vloeibare metaal in die gesmelte poel druk om uitwaarts te vloei. Hierdie terugslagkrag is veral betekenisvol in hoë-krag lasersweiswerk aangesien dit aansienlike veranderinge in die vorm en grootte van die gesmelte swembad kan veroorsaak. Byvoorbeeld, wanneer die laserkrag te hoog is, kan die verdampingsterugslagkrag veroorsaak dat die rande van die gesmelte poel bult, wat die kwaliteit van die sweislas beïnvloed.

Drijfvermoë is ook een van die belangrike faktore wat die dinamika van die gesmelte poel beïnvloed. In die gesmelte poel styg die warmer vloeibare metaal weens die bestaan ​​van temperatuurgradiënte terwyl die koeler vloeibare metaal afsak en konveksie vorm. Hierdie konveksie kan die vermenging en eenvormigheid van die gesmelte swembad verbeter, maar dit verhoog ook die onstabiliteit van die gesmelte swembad. Deur die sweisparameters rasioneel te beheer, kan die dryfkragkonveksie in die gesmelte swembad geoptimaliseer word om die sweiskwaliteit te verbeter.

 

03 Mikrostruktuur en poreusheid

Die mikrostruktuur en porositeitseienskappe van lasergelaste lasse het 'n beduidende impak op die werkverrigting van die gelaste lasse. Vinnige afkoeling lei gewoonlik tot die vorming van fynkorrelige strukture, wat die hardheid en sterkte van die sweislasse verbeter. Te vinnige afkoeltempo's kan egter ook porositeit veroorsaak, wat die digtheid en meganiese eienskappe van die sweislasse verminder. Die vorming van porositeit hou hoofsaaklik verband met die oplosbaarheid van gasse in die gesmelte poel, verdamping en stollingsprosesse. Byvoorbeeld, wanneer aluminiumlegerings gesweis word, is die oplosbaarheid van waterstof in vloeibare aluminiumlegerings baie hoër as in soliede aluminiumlegerings. Daarom sal waterstof tydens die sweisproses uit die vloeibare aluminiumlegering presipiteer, wat porositeit vorm, soos getoon in Figuur 3. Deur sweisparameters te optimaliseer, soos die vermindering van die sweisspoed en die verbetering van die kwaliteit van afskermgas, kan die vorming van porositeit effektief verminder word. Daarbenewens kan die gebruik van lae-doupunt-beskermgas ook die waterstofinhoud verminder, waardeur die waarskynlikheid van porositeitvorming verlaag word.

Die evolusie van mikrostruktuur is ook nou verwant aan die termiese siklus tydens die sweisproses. Redelike beheer van die termiese siklus kan 'n ideale mikrostruktuur bereik en die werkverrigting van die gelaste verbindings verbeter. Byvoorbeeld, wanneer austenitiese vlekvrye staal gesweis word, lei vinnige afkoeling tot die vorming van fynkorrelige martensitiese strukture, wat die hardheid en sterkte van die sweislasse verbeter. Te vinnige afkoeltempo's kan egter ook kraak- en porositeitsvorming veroorsaak, wat die taaiheid van die sweislasse verminder, soos getoon in Figuur 4. Deur redelike beheer van sweisparameters, kan die termiese siklus geoptimaliseer word om 'n ideale mikrostruktuur te bereik en die werkverrigting van die sweislasse te verbeter. Boonop hou die evolusie van mikrostruktuur ook verband met die chemiese samestelling van die materiaal. Verskillende chemiese samestellings kan lei tot verskillende fasetransformasiegedrag en mikrostruktuurstrukture. Byvoorbeeld, wanneer laekoolstofstaal sweis, kan die byvoeging van 'n gepaste hoeveelheid mangaan en silikon die vorming van ferriet bevorder, wat die taaiheid van die sweislasse verbeter. Deur die chemiese samestelling van die materiaal rasioneel te kies, kan die mikrostruktuur geoptimaliseer word, wat die werkverrigting van die gelaste lasse verbeter.

04 Samevatting

Hierdie vraestel som die dinamiese gedrag van die lasersweissweispoel op, die evolusie van mikrostruktuur en die meganisme van porieëvorming. Deur hierdie eienskappe diep te verstaan, kan die prosesparameters van lasersweis geoptimaliseer word om die sweiskwaliteit te verbeter. Toekomstige navorsing sal voortgaan om die begrip van die eienskappe van die gesmelte swembad te verdiep, deur teorieë en metodes uit verskeie dissiplines te kombineer om doeltreffender sweisprosesse te ondersoek. Die ontwikkeling van lasersweistegnologie sal meer innovasies en deurbrake na moderne vervaardiging bring.

Vigor-span het 'n ryk ervaring met lasersweis en samestelling van onderdele deur lasersweis. Indien enige vraag of enige vraag wat ons kan help, voel asseblief vry om ons te kontak by info@castings-forging.com