Definición de defecto por salpicadura: Las salpicaduras en la soldadura se refieren a las gotas de metal fundido expulsadas del baño fundido durante el proceso de soldadura. Estas gotas pueden caer sobre la superficie de trabajo circundante, causando asperezas e irregularidades en la superficie, y también pueden causar pérdida de la calidad del baño fundido, lo que resulta en abolladuras, puntos de explosión y otros defectos en la superficie de la soldadura que afectan las propiedades mecánicas de la soldadura. .
Las salpicaduras en la soldadura se refieren a las gotas de metal fundido expulsadas del baño fundido durante el proceso de soldadura. Estas gotas pueden caer sobre la superficie de trabajo circundante, causando asperezas e irregularidades en la superficie, y también pueden causar pérdida de la calidad del baño fundido, lo que resulta en abolladuras, puntos de explosión y otros defectos en la superficie de la soldadura que afectan las propiedades mecánicas de la soldadura. .
Clasificación de salpicaduras:
Pequeñas salpicaduras: Gotas de solidificación presentes en el borde de la costura de soldadura y en la superficie del material, afectando principalmente la apariencia y no teniendo impacto en el rendimiento; Generalmente, el límite para distinguir es que la gota es menos del 20% del ancho de fusión de la costura de soldadura;
Salpicaduras grandes: hay una pérdida de calidad, que se manifiesta como abolladuras, puntos de explosión, socavaduras, etc. en la superficie de la costura de soldadura, lo que puede provocar tensiones y tensiones desiguales, afectando el rendimiento de la costura de soldadura. La atención se centra principalmente en este tipo de defectos.
Proceso de aparición de salpicaduras:
La salpicadura se manifiesta como la inyección de metal fundido en el baño fundido en una dirección aproximadamente perpendicular a la superficie del líquido de soldadura debido a la alta aceleración. Esto se puede ver claramente en la figura siguiente, donde la columna de líquido se eleva desde la masa fundida de soldadura y se descompone en gotas formando salpicaduras.
Escena de ocurrencia de salpicaduras
La soldadura láser se divide en soldadura por conductividad térmica y soldadura de penetración profunda.
En la soldadura por conductividad térmica casi no se producen salpicaduras: la soldadura por conductividad térmica implica principalmente la transferencia de calor desde la superficie del material al interior, sin que casi se generen salpicaduras durante el proceso. El proceso no implica una evaporación severa del metal ni reacciones metalúrgicas físicas.
La soldadura de penetración profunda es el escenario principal donde ocurren las salpicaduras: la soldadura de penetración profunda implica que el láser llega directamente al material, transfiriendo calor al material a través de los orificios, y la reacción del proceso es intensa, lo que la convierte en el escenario principal donde ocurren las salpicaduras.
Como se muestra en la figura anterior, algunos estudiosos utilizan fotografía de alta velocidad combinada con vidrio transparente de alta temperatura para observar el estado del movimiento del ojo de la cerradura durante la soldadura láser. Se puede encontrar que el láser básicamente golpea la pared frontal del ojo de la cerradura, empujando el líquido para que fluya hacia abajo, evitando el ojo de la cerradura y alcanzando la cola del charco fundido. La posición donde se recibe el láser dentro del ojo de la cerradura no es fija y el láser está en un estado de absorción de Fresnel dentro del ojo de la cerradura. De hecho, es un estado de múltiples refracciones y absorción, manteniendo la existencia del líquido fundido del charco. La posición de la refracción del láser durante cada proceso cambia con el ángulo de la pared del ojo de la cerradura, lo que hace que el ojo de la cerradura esté en un estado de movimiento giratorio. La posición de irradiación láser se funde, se evapora, se somete a fuerza y se deforma, por lo que la vibración peristáltica avanza.
La comparación mencionada anteriormente utiliza vidrio transparente de alta temperatura, que en realidad equivale a una vista en sección transversal del baño fundido. Después de todo, el estado de flujo del baño fundido es diferente de la situación real. Por lo tanto, algunos estudiosos han utilizado tecnología de congelación rápida. Durante el proceso de soldadura, el baño fundido se congela rápidamente para obtener el estado instantáneo dentro del ojo de la cerradura. Se puede ver claramente que el láser incide en la pared frontal del ojo de la cerradura, formando un escalón. El láser actúa en esta ranura escalonada, empujando el baño fundido para que fluya hacia abajo, llenando el espacio del ojo de la cerradura durante el movimiento hacia adelante del láser y obteniendo así el diagrama de dirección de flujo aproximado del flujo dentro del ojo de la cerradura del baño fundido real. Como se muestra en la figura de la derecha, la presión de retroceso del metal generada por la ablación con láser de metal líquido hace que el charco de líquido fundido evite la pared frontal. El ojo de la cerradura se mueve hacia la cola del charco fundido, surgiendo hacia arriba como una fuente desde atrás e impactando la superficie del charco fundido de la cola. Al mismo tiempo, debido a la tensión superficial (cuanto menor es la temperatura de tensión superficial, mayor es el impacto), la tensión superficial tira del metal líquido en el charco fundido de cola para moverse hacia el borde del charco fundido, solidificándose continuamente. . El metal líquido que puede solidificarse en el futuro vuelve a circular hasta la cola del ojo de la cerradura, y así sucesivamente.
Diagrama esquemático de la soldadura de penetración profunda con ojo de cerradura láser: A: Dirección de soldadura; B: rayo láser; C: Ojo de cerradura; D: vapor de metal, plasma; E: Gas protector; F: Pared frontal en forma de cerradura (esmerilado previo a la fusión); G: Flujo horizontal de material fundido a través del recorrido del ojo de cerradura; H: interfaz de solidificación del baño de fusión; I: La ruta de flujo descendente del baño fundido.
El proceso de interacción entre láser y material: El láser actúa sobre la superficie del material produciendo una intensa ablación. Primero, el material se calienta, se funde y se evapora. Durante el intenso proceso de evaporación, el vapor del metal se mueve hacia arriba para darle al charco fundido una presión de retroceso descendente, lo que da como resultado un ojo de cerradura. El láser entra por el ojo de la cerradura y sufre múltiples procesos de emisión y absorción, lo que da como resultado un suministro continuo de vapor metálico que mantiene el ojo de la cerradura; El láser actúa principalmente en la pared frontal del ojo de la cerradura y la evaporación se produce principalmente en la pared frontal del ojo de la cerradura. La presión de retroceso empuja el metal líquido desde la pared frontal del ojo de la cerradura para moverse alrededor del ojo de la cerradura hacia la cola del charco fundido. El líquido que se mueve a gran velocidad alrededor del ojo de la cerradura impactará el charco fundido hacia arriba, formando ondas elevadas. Luego, impulsado por la tensión superficial, se mueve hacia el borde y se solidifica en ese ciclo. Las salpicaduras ocurren principalmente en el borde de la abertura del ojo de la cerradura, y el metal líquido en la pared frontal pasará por alto el ojo de la cerradura a alta velocidad e impactará la posición del charco fundido de la pared trasera.
Hora de publicación: 29 de marzo de 2024
