Definición de defecto por salpicadura: as salpicaduras na soldadura refírese ás pingas de metal fundido expulsadas da masa fundida durante o proceso de soldadura. Estas pingas poden caer sobre a superficie de traballo circundante, causando rugosidade e irregularidades na superficie, e tamén poden causar a perda da calidade da masa fundida, o que resulta en amoseduras, puntos de explosión e outros defectos na superficie da soldadura que afectan ás propiedades mecánicas da soldadura.
As salpicaduras na soldadura refírese ás pingas de metal fundido expulsadas da piscina de metal fundido durante o proceso de soldadura. Estas pingas poden caer sobre a superficie de traballo circundante, causando rugosidade e irregularidades na superficie, e tamén poden causar a perda da calidade da piscina de metal fundido, o que resulta en amoseduras, puntos de explosión e outros defectos na superficie da soldadura que afectan ás propiedades mecánicas da soldadura.
Clasificación de salpicaduras:
Pequenas salpicaduras: pingas de solidificación presentes no bordo da costura de soldadura e na superficie do material, que afectan principalmente á aparencia e non teñen impacto no rendemento; en xeral, o límite para distinguir é que a pinga é inferior ao 20 % da anchura de fusión da costura de soldadura;
Grandes salpicaduras: Hai perda de calidade, manifestada como amoseduras, puntos de explosión, socavaduras, etc. na superficie da costura de soldadura, o que pode provocar tensións e deformacións desiguais, afectando o rendemento da costura de soldadura. O foco principal céntrase neste tipo de defectos.
Proceso de aparición de salpicaduras:
A salpicadura maniféstase como a inxección de metal fundido na masa fundida nunha dirección aproximadamente perpendicular á superficie do líquido de soldadura debido a unha alta aceleración. Isto pódese ver claramente na figura seguinte, onde a columna de líquido ascende da masa fundida de soldadura e se descompón en gotículas, formando salpicaduras.
Escena do incidente de salpicaduras
A soldadura láser divídese en soldadura por condutividade térmica e soldadura por penetración profunda.
Soldaxe por condutividade térmica case non produce salpicaduras: a soldadura por condutividade térmica implica principalmente a transferencia de calor da superficie do material ao interior, case sen xerar salpicaduras durante o proceso. O proceso non implica evaporación severa do metal nin reaccións metalúrxicas físicas.
A soldadura de penetración profunda é o principal escenario no que se producen salpicaduras: a soldadura de penetración profunda implica que o láser chega directamente ao material, transfirindo calor ao material a través de buratos de fechadura, e a reacción do proceso é intensa, o que a converte no principal escenario no que se producen salpicaduras.
Como se mostra na figura anterior, algúns estudosos empregan fotografía de alta velocidade combinada con vidro transparente de alta temperatura para observar o estado de movemento do burato da fechadura durante a soldadura láser. Pódese observar que o láser basicamente golpea a parede frontal do burato da fechadura, empurrando o líquido para que flúa cara abaixo, evitando o burato da fechadura e chegando á cola da piscina fundida. A posición onde se recibe o láser dentro do burato da fechadura non é fixa e o láser está nun estado de absorción de Fresnel dentro do burato da fechadura. De feito, é un estado de múltiples refraccións e absorción, mantendo a existencia do líquido da piscina fundida. A posición da refracción do láser durante cada proceso cambia co ángulo da parede do burato da fechadura, facendo que o burato da fechadura estea nun estado de movemento de torsión. A posición de irradiación do láser fúndese, evapórase, é sometida a forza e defórmase, polo que a vibración peristáltica avanza.
A comparación mencionada anteriormente emprega vidro transparente de alta temperatura, que en realidade equivale a unha vista en sección transversal da piscina fundida. Despois de todo, o estado de fluxo da piscina fundida é diferente da situación real. Polo tanto, algúns estudosos empregaron tecnoloxía de conxelación rápida. Durante o proceso de soldadura, a piscina fundida conxélase rapidamente para obter o estado instantáneo dentro do burato da fechadura. Pódese ver claramente que o láser está a golpear a parede frontal do burato da fechadura, formando un chanzo. O láser actúa sobre esta ranura de chanzo, empurrando a piscina fundida para que flúa cara abaixo, enchendo o oco do burato da fechadura durante o movemento cara adiante do láser e obtendo así o diagrama de dirección de fluxo aproximado do fluxo dentro do burato da fechadura da piscina fundida real. Como se mostra na figura da dereita, a presión de retroceso do metal xerada pola ablación láser do metal líquido impulsa a piscina fundida líquida para que evite a parede frontal. O burato da fechadura móvese cara á cola da piscina fundida, xurdindo cara arriba como unha fonte desde a parte traseira e impactando na superficie da piscina fundida da cola. Ao mesmo tempo, debido á tensión superficial (canto menor sexa a temperatura da tensión superficial, maior será o impacto), o metal líquido na piscina fundida da cola é arrastrado pola tensión superficial para moverse cara ao bordo da piscina fundida, solidificándose continuamente. O metal líquido que pode solidificarse no futuro circula de volta ata a cola do burato da fechadura, e así sucesivamente.
Diagrama esquemático da soldadura láser de penetración profunda en burato de fechadura: A: Dirección de soldadura; B: Raio láser; C: Burato de fechadura; D: Vapor de metal, plasma; E: Gas protector; F: Parede frontal do burato de fechadura (moenda previa á fusión); G: Fluxo horizontal de material fundido a través da traxectoria do burato de fechadura; H: Interface de solidificación da piscina fundida; I: A traxectoria de fluxo descendente da piscina fundida.
O proceso de interacción entre o láser e o material: o láser actúa sobre a superficie do material, producindo unha ablación intensa. O material primeiro quéntase, fúndese e evapórase. Durante o intenso proceso de evaporación, o vapor de metal móvese cara arriba para darlle á piscina fundida unha presión de retroceso descendente, o que resulta nun burato da chave. O láser entra no burato da chave e sofre múltiples procesos de emisión e absorción, o que resulta nun subministro continuo de vapor de metal que mantén o burato da chave; o láser actúa principalmente na parede frontal do burato da chave e a evaporación ocorre principalmente na parede frontal do burato da chave. A presión de retroceso empurra o metal líquido desde a parede frontal do burato da chave para moverse arredor do burato da chave cara á cola da piscina fundida. O líquido que se move a alta velocidade arredor do burato da chave impactará a piscina fundida cara arriba, formando ondas elevadas. Entón, impulsado pola tensión superficial, móvese cara ao bordo e solidifica nun ciclo deste tipo. As salpicaduras ocorren principalmente no bordo da abertura do burato da chave e o metal líquido na parede frontal evitará a alta velocidade o burato da chave e impactará na posición da piscina fundida da parede traseira.
Data de publicación: 29 de marzo de 2024
