Лазер гагнуурын шүрших үүсэх механизм ба дарах схем

Ус цацах согогийн тодорхойлолт: Гагнуурын үед цацрах гэдэг нь гагнуурын явцад хайлсан усан сангаас ялгарсан хайлсан металлын дуслыг хэлнэ. Эдгээр дуслууд нь эргэн тойрон дахь ажлын гадаргуу дээр унаж, гадаргуу дээр барзгар, тэгш бус байдал үүсгэж, мөн хайлсан усан сангийн чанарыг алдагдуулж, гагнуурын гадаргуу дээр хонхорхой, дэлбэрэлтийн цэг болон бусад согог үүсгэж, гагнуурын механик шинж чанарт нөлөөлдөг. .

Гагнуурын үед цацрах гэдэг нь гагнуурын явцад хайлсан усан сангаас ялгарах хайлсан металлын дуслыг хэлнэ. Эдгээр дуслууд нь эргэн тойрон дахь ажлын гадаргуу дээр унаж, гадаргуу дээр барзгар, тэгш бус байдал үүсгэж, мөн хайлсан усан сангийн чанарыг алдагдуулж, гагнуурын гадаргуу дээр хонхорхой, дэлбэрэлтийн цэг болон бусад согог үүсгэж, гагнуурын механик шинж чанарт нөлөөлдөг. .

Ус цацах ангилал:

Жижиг үсрэлт: Гагнуурын давхаргын ирмэг ба материалын гадаргуу дээр үүссэн хатуурлын дуслууд нь гадаад төрх байдалд голчлон нөлөөлж, гүйцэтгэлд нөлөөлдөггүй; Ерөнхийдөө ялгах хил хязгаар нь дусал нь гагнуурын давхаргын хайлуулах өргөнөөс 20% -иас бага байна;

Их хэмжээний цацрах: Чанарын алдагдал, гадаргуу дээр хонхорхой, дэлбэрэлтийн цэг, доогуур зүсэлт гэх мэт илэрдэг.гагнуурын давхарга, энэ нь гагнуурын давхаргын гүйцэтгэлд нөлөөлж, жигд бус ачаалал, суналт үүсгэдэг. Эдгээр төрлийн согогуудад гол анхаарал хандуулдаг.

Цочмог үүсэх үйл явц:

Өндөр хурдатгалын улмаас гагнуурын шингэний гадаргуутай ойролцоогоор перпендикуляр чиглэлд хайлсан цөөрөмд хайлсан металлыг шахах замаар цацрах нь илэрдэг. Үүнийг доорх зургаас тодорхой харж болно, гагнуурын хайлмалаас шингэн багана дээшээ гарч, дусал болон задарч, үсэрдэг.

Ус цацах үзэгдэл

Лазер гагнуурдулаан дамжилтын болон гүн нэвтрэлтийн гагнуур гэж хуваагддаг.

Дулаан дамжилтын илтгэлцүүрээр гагнуур хийхдээ цацрах тохиолдол бараг гардаггүй: Дулаан дамжилтын гагнуур нь голчлон материалын гадаргуугаас дулааныг дотоод хэсэг рүү шилжүүлэх үйл явцын явцад бараг ямар ч шүршихгүй. Уг процесст металлын хүчтэй ууршилт, физик металлургийн урвал явагдахгүй.

Гүн нэвтрэлтийн гагнуур нь ус цацах гол хувилбар юм: Гүн нэвтрэлтийн гагнуур нь лазер шууд материалд хүрч, дулааныг гол нүхээр дамжуулж материал руу дамжуулдаг бөгөөд процессын урвал нь эрчимтэй явагддаг тул ус цацах гол хувилбар болдог.

Дээрх зурагт үзүүлснээр зарим эрдэмтэд лазер гагнуурын үед түлхүүрийн нүхний хөдөлгөөний байдлыг ажиглахын тулд өндөр температурт тунгалаг шилтэй хослуулан өндөр хурдтай гэрэл зургийг ашигладаг. Лазер нь үндсэндээ нүхний урд хананд хүрч шингэнийг түлхэж доошоо урсгаж, голын нүхийг тойрч хайлсан усан сангийн сүүл рүү хүрдэг болохыг олж харж болно. Түлхүүрийн нүхний дотор лазерыг хүлээн авах байрлал нь тогтворгүй бөгөөд лазер нь цооног доторх Fresnel шингээлтийн төлөвт байна. Үнэн хэрэгтээ энэ нь хайлсан усан сангийн шингэний оршин тогтнолыг хадгалах олон хугарал, шингээлтийн төлөв юм. Процесс бүрийн үед лазерын хугарлын байрлал нь нүхний хананы өнцгөөс хамаарч өөрчлөгддөг тул цооног нь мушгирах хөдөлгөөнтэй байдалд хүргэдэг. Лазерын цацрагийн байрлал нь хайлж, ууршиж, хүч чадалд өртөж, деформацид ордог тул перисталтик чичиргээ урагшилдаг.

Дээр дурдсан харьцуулалт нь өндөр температурт тунгалаг шилийг ашигладаг бөгөөд энэ нь үнэндээ хайлсан усан сангийн хөндлөн огтлолын дүрстэй тэнцэх юм. Эцсийн эцэст, хайлсан усан сангийн урсгалын төлөв байдал нь бодит байдлаас өөр юм. Тиймээс зарим эрдэмтэд хурдан хөлдөөх технологийг ашигласан. Гагнуурын явцад хайлсан усан санг хурдан хөлдөөж, түлхүүрийн нүхний доторх агшин зуурын төлөвийг олж авдаг. Лазер түлхүүрийн нүхний урд хананд мөргөж, шат үүсгэж байгаа нь тодорхой харагдаж байна. Лазер нь энэ алхамын ховил дээр ажиллаж, хайлсан усан санг доошоо урсгаж, лазерын урагшлах хөдөлгөөний үед нүхний цоорхойг дүүргэж, улмаар жинхэнэ хайлсан усан сангийн гол нүхний доторх урсгалын ойролцоогоор урсгалын чиглэлийн диаграммыг олж авдаг. Баруун талын зурагт үзүүлснээр шингэн металлыг лазераар устгаснаар үүссэн металлын эргүүлэх даралт нь шингэн хайлсан усан санг урд ханыг тойрч гарахад хүргэдэг. Түлхүүрийн нүх нь хайлсан усан сангийн сүүл рүү хөдөлж, ар талаас усан оргилуур мэт дээш гарч, сүүлний хайлсан цөөрмийн гадаргууд нөлөөлнө. Үүний зэрэгцээ гадаргуугийн хурцадмал байдлаас (гадаргуугийн хурцадмал байдлын температур бага байх тусам нөлөөлөл ихэсдэг) ​​сүүлний хайлсан усан сан дахь шингэн металл нь гадаргуугийн хурцадмал байдлаас болж хайлсан усан сангийн ирмэг рүү хөдөлж, тасралтгүй хатуурдаг. . Ирээдүйд хатууруулж болох шингэн металл нь түлхүүрийн нүхний сүүл рүү буцаж эргэлддэг гэх мэт.

Лазер цооногийн гүн нэвтрэлтийн гагнуурын бүдүүвч диаграм: A: Гагнуурын чиглэл; B: Лазер туяа; C: Түлхүүрийн нүх; D: Металлын уур, плазм; E: Хамгаалалтын хий; F: Түлхүүрийн нүхний урд хана (хайлахын өмнөх нунтаглах); G: Түлхүүрийн нүхний замаар хайлсан материалын хэвтээ урсгал; H: Хайлмал усан санг хатууруулах интерфейс; Би: Хайлсан усан сангийн доошоо урсах зам.

Дүгнэлт:

Лазер ба материалын харилцан үйлчлэлийн үйл явц: Лазер нь материалын гадаргуу дээр үйлчилж, эрчимтэй абляци үүсгэдэг. Материалыг эхлээд халааж, хайлуулж, ууршуулна. Хүчтэй ууршилтын явцад металлын уур нь дээшээ хөдөлж, хайлсан усан санд доош буцах даралтыг бий болгож, гол нүх үүсдэг. Лазер нь түлхүүрийн нүхэнд нэвтэрч, олон ялгаралт, шингээлтийн процесст ордог бөгөөд үүний үр дүнд түлхүүрийн нүхийг хадгалж байдаг металлын уурыг тасралтгүй нийлүүлдэг; Лазер голчлон нүхний урд хананд үйлчилдэг ба ууршилт нь голчлон нүхний урд хананд явагддаг. Буцах даралт нь нүхний урд талын хананаас шингэн металлыг түлхэж, цооногийг тойрон хайлсан усан сангийн сүүл рүү хөдөлнө. Түлхүүрийн нүхний эргэн тойронд өндөр хурдтай хөдөлж буй шингэн нь хайлсан усан сан руу дээшээ нөлөөлж, дээш өргөгдсөн долгион үүсгэнэ. Дараа нь гадаргуугийн хурцадмал байдлаас шалтгаалан энэ нь ирмэг рүү шилжиж, ийм мөчлөгт хатуурдаг. Ус цацах нь голчлон цооногийн нүхний ирмэг дээр үүсдэг бөгөөд урд талын хананд байгаа шингэн металл нь нүхийг өндөр хурдтайгаар тойрч, арын хананы хайлсан усан сангийн байрлалд нөлөөлнө.