లేజర్ వెల్డింగ్ స్పాటర్ ఏర్పడటం యొక్క యంత్రాంగం మరియు అణచివేత పథకం

స్ప్లాష్ లోపం యొక్క నిర్వచనం: వెల్డింగ్‌లో స్ప్లాష్ అంటే, వెల్డింగ్ ప్రక్రియ సమయంలో కరిగిన లోహం నుండి బయటకు వెలువడే ద్రవ లోహపు బిందువులు. ఈ బిందువులు చుట్టుపక్కల ఉన్న పని చేసే ఉపరితలంపై పడి, ఆ ఉపరితలంపై గరుకుదనాన్ని మరియు అసమానతను కలిగించవచ్చు. అంతేకాకుండా, ఇవి కరిగిన లోహం యొక్క నాణ్యతను కూడా తగ్గించవచ్చు, ఫలితంగా వెల్డ్ ఉపరితలంపై గుంటలు, పేలుడు గుర్తులు మరియు ఇతర లోపాలు ఏర్పడి, వెల్డ్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను ప్రభావితం చేస్తాయి.

వెల్డింగ్‌లో స్ప్లాష్ అంటే, వెల్డింగ్ ప్రక్రియ సమయంలో కరిగిన లోహం నుండి బయటకు వెలువడే ద్రవ లోహపు బిందువులు. ఈ బిందువులు చుట్టుపక్కల ఉన్న పని చేసే ఉపరితలంపై పడి, ఆ ఉపరితలంపై గరుకుదనాన్ని మరియు అసమానతలను కలిగించవచ్చు. అంతేకాకుండా, ఇవి కరిగిన లోహం యొక్క నాణ్యతను కూడా తగ్గించవచ్చు, ఫలితంగా వెల్డ్ ఉపరితలంపై గుంటలు, పేలుడు గుర్తులు మరియు ఇతర లోపాలు ఏర్పడి, వెల్డ్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను ప్రభావితం చేస్తాయి.

స్ప్లాష్ వర్గీకరణ:

చిన్న తుంపరలు: వెల్డ్ సీమ్ అంచున మరియు పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై ఉండే ఘనీభవనపు బిందువులు, ఇవి ప్రధానంగా రూపాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి కానీ పనితీరుపై ఎటువంటి ప్రభావం చూపవు; సాధారణంగా, బిందువు వెల్డ్ సీమ్ సంలీన వెడల్పులో 20% కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు దానిని వేరుగా గుర్తించవచ్చు;

పెద్ద చిందటం: ఉపరితలంపై గీతలు, పగిలిన గుర్తులు, కోతలు మొదలైన రూపాల్లో నాణ్యత లోపం కనిపిస్తుంది.వెల్డ్ సీమ్ఇది అసమాన ఒత్తిడి మరియు వత్తిడికి దారితీసి, వెల్డ్ సీమ్ పనితీరును ప్రభావితం చేస్తుంది. ప్రధానంగా ఈ రకమైన లోపాలపై దృష్టి సారించబడుతుంది.

స్ప్లాష్ సంభవించే ప్రక్రియ:

అధిక త్వరణం కారణంగా, కరిగిన లోహం వెల్డింగ్ ద్రవ ఉపరితలానికి దాదాపు లంబంగా ఉండే దిశలో కరిగిన పూల్‌లోకి చిమ్మడాన్ని స్ప్లాష్ అంటారు. కింది చిత్రంలో దీనిని స్పష్టంగా చూడవచ్చు, ఇక్కడ వెల్డింగ్ ద్రవం నుండి ద్రవ స్తంభం పైకి లేచి, చిన్న చిన్న బిందువులుగా విడిపోయి స్ప్లాష్‌లను ఏర్పరుస్తుంది.

నీటి తుంపరల సంఘటన దృశ్యం

లేజర్ వెల్డింగ్థర్మల్ కండక్టివిటీ మరియు డీప్ పెనెట్రేషన్ వెల్డింగ్‌గా విభజించబడింది.

థర్మల్ కండక్టివిటీ వెల్డింగ్‌లో స్పాటర్ దాదాపుగా ఏర్పడదు: థర్మల్ కండక్టివిటీ వెల్డింగ్‌లో ప్రధానంగా పదార్థం యొక్క ఉపరితలం నుండి లోపలికి ఉష్ణం బదిలీ అవుతుంది, ఈ ప్రక్రియలో స్పాటర్ దాదాపుగా ఉత్పత్తి కాదు. ఈ ప్రక్రియలో తీవ్రమైన లోహ బాష్పీభవనం లేదా భౌతిక లోహశాస్త్ర ప్రతిచర్యలు ఉండవు.

డీప్ పెనెట్రేషన్ వెల్డింగ్‌లో స్ప్లాషింగ్ ప్రధానంగా జరుగుతుంది: డీప్ పెనెట్రేషన్ వెల్డింగ్‌లో లేజర్ నేరుగా మెటీరియల్‌లోకి చొచ్చుకుపోయి, కీహోల్స్ ద్వారా మెటీరియల్‌కు వేడిని బదిలీ చేస్తుంది, మరియు ఈ ప్రక్రియ ప్రతిచర్య తీవ్రంగా ఉంటుంది, అందువల్ల స్ప్లాషింగ్ ప్రధానంగా జరుగుతుంది.

పై చిత్రంలో చూపిన విధంగా, కొంతమంది పండితులు లేజర్ వెల్డింగ్ సమయంలో కీహోల్ యొక్క కదలిక స్థితిని గమనించడానికి, అధిక-వేగ ఛాయాచిత్రగ్రహణాన్ని అధిక-ఉష్ణోగ్రత పారదర్శక గాజుతో కలిపి ఉపయోగిస్తారు. లేజర్ ప్రాథమికంగా కీహోల్ యొక్క ముందు గోడను తాకి, ద్రవాన్ని క్రిందికి ప్రవహించేలా నెట్టివేస్తుందని, అది కీహోల్‌ను దాటి కరిగిన పూల్ యొక్క తోక భాగానికి చేరుకుంటుందని గమనించవచ్చు. కీహోల్ లోపల లేజర్‌ను స్వీకరించే స్థానం స్థిరంగా ఉండదు, మరియు లేజర్ కీహోల్ లోపల ఫ్రెనెల్ శోషణ స్థితిలో ఉంటుంది. వాస్తవానికి, ఇది కరిగిన పూల్ ద్రవం యొక్క ఉనికిని కొనసాగించే బహుళ వక్రీభవనాలు మరియు శోషణల స్థితి. ప్రతి ప్రక్రియలో లేజర్ వక్రీభవనం యొక్క స్థానం కీహోల్ గోడ కోణంతో మారుతుంది, దీనివల్ల కీహోల్ మెలితిరిగే చలన స్థితిలో ఉంటుంది. లేజర్ ప్రసరించిన స్థానం కరుగుతుంది, ఆవిరైపోతుంది, బలానికి లోనవుతుంది మరియు రూపాంతరం చెందుతుంది, కాబట్టి పెరిస్టాల్టిక్ కంపనం ముందుకు కదులుతుంది.

పైన పేర్కొన్న పోలికలో అధిక-ఉష్ణోగ్రత పారదర్శక గాజును ఉపయోగించారు, ఇది వాస్తవానికి కరిగిన పూల్ యొక్క క్రాస్-సెక్షనల్ వీక్షణకు సమానం. ఏది ఏమైనప్పటికీ, కరిగిన పూల్ యొక్క ప్రవాహ స్థితి వాస్తవ పరిస్థితికి భిన్నంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, కొంతమంది పండితులు వేగవంతమైన ఘనీభవన సాంకేతికతను ఉపయోగించారు. వెల్డింగ్ ప్రక్రియ సమయంలో, కీహోల్ లోపల తక్షణ స్థితిని పొందడానికి కరిగిన పూల్ వేగంగా ఘనీభవింపజేస్తారు. లేజర్ కీహోల్ యొక్క ముందు గోడను తాకుతూ, ఒక మెట్టును ఏర్పరుస్తున్నట్లు స్పష్టంగా చూడవచ్చు. లేజర్ ఈ మెట్టు గాడిపై పనిచేసి, కరిగిన పూల్‌ను క్రిందికి ప్రవహించేలా నెట్టివేస్తుంది. లేజర్ ముందుకు కదులుతున్నప్పుడు, ఇది కీహోల్ ఖాళీని నింపుతుంది, తద్వారా నిజమైన కరిగిన పూల్ యొక్క కీహోల్ లోపల ప్రవాహానికి సంబంధించిన సుమారు ప్రవాహ దిశ రేఖాచిత్రాన్ని పొందుతుంది. కుడివైపు చిత్రంలో చూపిన విధంగా, ద్రవ లోహాన్ని లేజర్ అబ్లేషన్ చేయడం ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే మెటల్ రికాయిల్ ప్రెజర్, ద్రవరూపంలో ఉన్న కరిగిన పూల్‌ను ముందు గోడను దాటి వెళ్ళేలా చేస్తుంది. కీహోల్ కరిగిన పూల్ యొక్క తోక వైపు కదులుతుంది, వెనుక నుండి ఫౌంటెన్ లాగా పైకి ఉబికి, తోక వద్ద ఉన్న కరిగిన పూల్ యొక్క ఉపరితలాన్ని తాకుతుంది. అదే సమయంలో, ఉపరితల తన్యత కారణంగా (ఉపరితల తన్యత ఉష్ణోగ్రత ఎంత తక్కువగా ఉంటే, ప్రభావం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది), తోక భాగంలోని కరిగిన లోహం ఉపరితల తన్యత ద్వారా లాగబడి, కరిగిన లోహం అంచు వైపుకు కదులుతూ, నిరంతరం ఘనీభవిస్తుంది. భవిష్యత్తులో ఘనీభవించగల ద్రవ లోహం తిరిగి కీహోల్ తోక భాగానికి ప్రసరిస్తూ ఉంటుంది, ఈ విధంగా కొనసాగుతుంది.

లేజర్ కీహోల్ డీప్ పెనెట్రేషన్ వెల్డింగ్ యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం: A: వెల్డింగ్ దిశ; B: లేజర్ పుంజం; C: కీహోల్; D: లోహ ఆవిరి, ప్లాస్మా; E: రక్షక వాయువు; F: కీహోల్ ముందు గోడ (కరిగించడానికి ముందు చేసే గ్రైండింగ్); G: కీహోల్ మార్గం గుండా కరిగిన పదార్థం యొక్క క్షితిజ సమాంతర ప్రవాహం; H: కరిగిన పూల్ ఘనీభవించే ఇంటర్‌ఫేస్; I: కరిగిన పూల్ యొక్క కిందికి ప్రవహించే మార్గం.

సారాంశం:

లేజర్ మరియు పదార్థం మధ్య పరస్పర చర్య ప్రక్రియ: లేజర్ పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై పనిచేసి, తీవ్రమైన అబ్లేషన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. మొదట పదార్థం వేడెక్కి, కరిగి, ఆవిరైపోతుంది. ఈ తీవ్రమైన ఆవిరి ప్రక్రియలో, లోహపు ఆవిరి పైకి కదులుతూ, కరిగిన పదార్థంపై కిందికి నెట్టే పీడనాన్ని (రికాయిల్ ప్రెజర్) ఇస్తుంది, దీని ఫలితంగా ఒక కీహోల్ ఏర్పడుతుంది. లేజర్ కీహోల్‌లోకి ప్రవేశించి, అనేక ఉద్గార మరియు శోషణ ప్రక్రియలకు లోనవుతుంది. దీని ఫలితంగా, కీహోల్‌ను నిలబెట్టే లోహపు ఆవిరి నిరంతరాయంగా సరఫరా అవుతుంది; లేజర్ ప్రధానంగా కీహోల్ యొక్క ముందు గోడపై పనిచేస్తుంది, మరియు ఆవిరి కావడం కూడా ప్రధానంగా కీహోల్ యొక్క ముందు గోడపైనే జరుగుతుంది. ఈ రికాయిల్ పీడనం, ద్రవరూప లోహాన్ని కీహోల్ యొక్క ముందు గోడ నుండి బయటకు నెట్టి, అది కీహోల్ చుట్టూ తిరిగి కరిగిన పదార్థం యొక్క తోక వైపుకు కదిలేలా చేస్తుంది. కీహోల్ చుట్టూ అధిక వేగంతో కదులుతున్న ద్రవం, కరిగిన పదార్థాన్ని పైకి తాకి, ఉబ్బిన అలలను ఏర్పరుస్తుంది. ఆ తర్వాత, తలతన్యత (సర్ఫేస్ టెన్షన్) ద్వారా నడపబడి, అది అంచు వైపుకు కదిలి, ఈ చక్రంలోనే ఘనీభవిస్తుంది. ప్రధానంగా కీహోల్ ఓపెనింగ్ అంచు వద్ద స్ప్లాష్ సంభవిస్తుంది, మరియు ముందు గోడపై ఉన్న ద్రవ లోహం అధిక వేగంతో కీహోల్‌ను దాటి వెనుక గోడపై ఉన్న కరిగిన పూల్ స్థానాన్ని తాకుతుంది.