ലേസർ വെൽഡിംഗ് സ്പാറ്റർ രൂപീകരണത്തിന്റെ സംവിധാനവും അടിച്ചമർത്തൽ പദ്ധതിയും

സ്പ്ലാഷ് ഡിഫെക്റ്റിന്റെ നിർവചനം: വെൽഡിങ്ങിലെ സ്പ്ലാഷ് എന്നത് വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ ഉരുകിയ പൂളിൽ നിന്ന് പുറന്തള്ളപ്പെടുന്ന ഉരുകിയ ലോഹത്തുള്ളികളെയാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. ഈ തുള്ളികൾ ചുറ്റുമുള്ള പ്രവർത്തന പ്രതലത്തിൽ പതിക്കുകയും ഉപരിതലത്തിൽ പരുക്കനും അസമത്വവും ഉണ്ടാക്കുകയും ഉരുകിയ പൂളിന്റെ ഗുണനിലവാരം നഷ്ടപ്പെടുകയും ചെയ്തേക്കാം, ഇത് വെൽഡിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളെ ബാധിക്കുന്ന ഡെന്റുകൾ, സ്ഫോടന പോയിന്റുകൾ, വെൽഡ് ഉപരിതലത്തിലെ മറ്റ് വൈകല്യങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്ക് കാരണമാകും.

വെൽഡിങ്ങിൽ സ്പ്ലാഷ് എന്നത് വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ ഉരുകിയ കുളത്തിൽ നിന്ന് പുറന്തള്ളപ്പെടുന്ന ഉരുകിയ ലോഹത്തുള്ളികളെയാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. ഈ തുള്ളികൾ ചുറ്റുമുള്ള പ്രവർത്തന പ്രതലത്തിൽ പതിക്കുകയും ഉപരിതലത്തിൽ പരുക്കനും അസമത്വവും ഉണ്ടാക്കുകയും ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ ഗുണനിലവാരം നഷ്ടപ്പെടുകയും ചെയ്തേക്കാം, ഇത് വെൽഡിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളെ ബാധിക്കുന്ന ഡെന്റുകൾ, സ്ഫോടന പോയിന്റുകൾ, വെൽഡ് ഉപരിതലത്തിലെ മറ്റ് വൈകല്യങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്ക് കാരണമാകും.

സ്പ്ലാഷ് വർഗ്ഗീകരണം:

ചെറിയ സ്പ്ലാഷുകൾ: വെൽഡ് സീമിന്റെ അരികിലും മെറ്റീരിയലിന്റെ ഉപരിതലത്തിലും സോളിഡിഫിക്കേഷൻ ഡ്രോപ്ലെറ്റുകൾ കാണപ്പെടുന്നു, ഇത് പ്രധാനമായും രൂപഭാവത്തെ ബാധിക്കുന്നു, പ്രകടനത്തെ ഇത് ബാധിക്കില്ല; സാധാരണയായി, വേർതിരിച്ചറിയാനുള്ള അതിർത്തി, ഡ്രോപ്ലെറ്റ് വെൽഡ് സീമിന്റെ ഫ്യൂഷൻ വീതിയുടെ 20% ൽ താഴെയാണ് എന്നതാണ്;

വലിയ സ്പ്ലാറ്റർ: ഉപരിതലത്തിൽ ചതവുകൾ, സ്ഫോടന പോയിന്റുകൾ, അടിവസ്ത്രങ്ങൾ മുതലായവയായി പ്രകടമാകുന്ന ഗുണനിലവാര നഷ്ടമുണ്ട്.വെൽഡ് സീം, ഇത് അസമമായ സമ്മർദ്ദത്തിനും ആയാസത്തിനും കാരണമാകും, ഇത് വെൽഡ് സീമിന്റെ പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള വൈകല്യങ്ങളിലാണ് പ്രധാന ശ്രദ്ധ.

സ്പ്ലാഷ് സംഭവിക്കുന്ന പ്രക്രിയ:

ഉയർന്ന ത്വരണം കാരണം വെൽഡിംഗ് ദ്രാവക പ്രതലത്തിന് ഏകദേശം ലംബമായ ഒരു ദിശയിൽ ഉരുകിയ കുളത്തിലേക്ക് ഉരുകിയ ലോഹം കുത്തിവയ്ക്കുന്നതിലൂടെയാണ് സ്പ്ലാഷ് പ്രകടമാകുന്നത്. വെൽഡിംഗ് ഉരുക്കലിൽ നിന്ന് ദ്രാവക സ്തംഭം ഉയർന്ന് തുള്ളികളായി വിഘടിച്ച് സ്പ്ലാഷുകൾ രൂപപ്പെടുന്ന താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ ഇത് വ്യക്തമായി കാണാം.

സ്പ്ലാഷ് സംഭവത്തിന്റെ ദൃശ്യം

ലേസർ വെൽഡിംഗ്താപ ചാലകത, ആഴത്തിലുള്ള പെനട്രേഷൻ വെൽഡിംഗ് എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.

താപ ചാലകത വെൽഡിങ്ങിൽ സ്പാറ്റർ സംഭവിക്കുന്നില്ല: താപ ചാലകത വെൽഡിങ്ങിൽ പ്രധാനമായും വസ്തുക്കളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് ആന്തരിക ഭാഗത്തേക്ക് താപം കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, പ്രക്രിയയിൽ മിക്കവാറും സ്പാറ്റർ ഉണ്ടാകുന്നില്ല. ഈ പ്രക്രിയയിൽ ഗുരുതരമായ ലോഹ ബാഷ്പീകരണമോ ഭൗതിക ലോഹശാസ്ത്ര പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളോ ഉൾപ്പെടുന്നില്ല.

ഡീപ് പെനട്രേഷൻ വെൽഡിങ്ങിൽ തെറിച്ചുവീഴുന്ന പ്രധാന സാഹചര്യം: ഡീപ് പെനട്രേഷൻ വെൽഡിങ്ങിൽ ലേസർ നേരിട്ട് മെറ്റീരിയലിലേക്ക് എത്തുകയും, കീഹോളുകൾ വഴി മെറ്റീരിയലിലേക്ക് താപം കൈമാറുകയും ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ പ്രക്രിയയുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനം തീവ്രമാണ്, ഇത് തെറിച്ചുവീഴുന്ന പ്രധാന സാഹചര്യമാക്കി മാറ്റുന്നു.

മുകളിലുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ലേസർ വെൽഡിംഗ് സമയത്ത് കീഹോളിന്റെ ചലന നില നിരീക്ഷിക്കാൻ ചില പണ്ഡിതന്മാർ ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള സുതാര്യമായ ഗ്ലാസുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ഹൈ-സ്പീഡ് ഫോട്ടോഗ്രാഫി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ലേസർ അടിസ്ഥാനപരമായി കീഹോളിന്റെ മുൻവശത്തെ ഭിത്തിയിൽ തട്ടി ദ്രാവകം താഴേക്ക് ഒഴുകാൻ പ്രേരിപ്പിക്കുകയും, കീഹോളിനെ മറികടന്ന് ഉരുകിയ പൂളിന്റെ വാലിൽ എത്തുകയും ചെയ്യുന്നുവെന്ന് കണ്ടെത്താൻ കഴിയും. കീഹോളിനുള്ളിൽ ലേസർ സ്വീകരിക്കുന്ന സ്ഥാനം സ്ഥിരമല്ല, കൂടാതെ ലേസർ കീഹോളിനുള്ളിൽ ഫ്രെസ്നെൽ ആഗിരണം അവസ്ഥയിലാണ്. വാസ്തവത്തിൽ, ഇത് ഒന്നിലധികം അപവർത്തനങ്ങളുടെയും ആഗിരണം ചെയ്യലിന്റെയും അവസ്ഥയാണ്, ഉരുകിയ പൂൾ ദ്രാവകത്തിന്റെ നിലനിൽപ്പ് നിലനിർത്തുന്നു. ഓരോ പ്രക്രിയയിലും ലേസർ റിഫ്രാക്ഷന്റെ സ്ഥാനം കീഹോൾ ഭിത്തിയുടെ കോണിനനുസരിച്ച് മാറുന്നു, ഇത് കീഹോൾ ഒരു വളച്ചൊടിക്കൽ ചലന അവസ്ഥയിലാക്കുന്നു. ലേസർ വികിരണ സ്ഥാനം ഉരുകുന്നു, ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്നു, ബലപ്രയോഗത്തിന് വിധേയമാകുന്നു, രൂപഭേദം വരുത്തുന്നു, അതിനാൽ പെരിസ്റ്റാൽറ്റിക് വൈബ്രേഷൻ മുന്നോട്ട് നീങ്ങുന്നു.

മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച താരതമ്യം ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സുതാര്യമായ ഗ്ലാസ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് യഥാർത്ഥത്തിൽ ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ കാഴ്ചയ്ക്ക് തുല്യമാണ്. എല്ലാത്തിനുമുപരി, ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ ഒഴുക്ക് അവസ്ഥ യഥാർത്ഥ സാഹചര്യത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്. അതിനാൽ, ചില പണ്ഡിതന്മാർ റാപ്പിഡ് ഫ്രീസിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ, ഉരുകിയ കുളത്തെ കീഹോളിനുള്ളിലെ തൽക്ഷണ അവസ്ഥ ലഭിക്കുന്നതിന് വേഗത്തിൽ മരവിപ്പിക്കുന്നു. ലേസർ കീഹോളിന്റെ മുൻവശത്തെ ഭിത്തിയിൽ തട്ടി ഒരു ഘട്ടം രൂപപ്പെടുന്നതായി വ്യക്തമായി കാണാൻ കഴിയും. ലേസർ ഈ സ്റ്റെപ്പ് ഗ്രൂവിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഉരുകിയ കുളത്തെ താഴേക്ക് ഒഴുകാൻ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു, ലേസറിന്റെ മുന്നോട്ടുള്ള ചലന സമയത്ത് കീഹോൾ വിടവ് നികത്തുന്നു, അങ്ങനെ യഥാർത്ഥ ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ കീഹോളിനുള്ളിലെ ഒഴുക്കിന്റെ ഏകദേശ ഒഴുക്ക് ദിശാ ഡയഗ്രം നേടുന്നു. ശരിയായ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ദ്രാവക ലോഹത്തിന്റെ ലേസർ അബ്ലേഷൻ വഴി സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന ലോഹ റീകോയിൽ മർദ്ദം ദ്രാവക ഉരുകിയ കുളത്തെ മുൻവശത്തെ മതിൽ മറികടക്കാൻ നയിക്കുന്നു. കീഹോൾ ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ വാലിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു, പിന്നിൽ നിന്ന് ഒരു നീരുറവ പോലെ മുകളിലേക്ക് ഉയർന്നുവന്ന് വാൽ ഉരുകിയ കുളത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തെ ബാധിക്കുന്നു. അതേസമയം, ഉപരിതല പിരിമുറുക്കം കാരണം (ഉപരിതല പിരിമുറുക്ക താപനില കുറയുന്തോറും ആഘാതം വർദ്ധിക്കും), ടെയിൽ മോൾട്ടൺ പൂളിലെ ദ്രാവക ലോഹം ഉപരിതല പിരിമുറുക്കത്താൽ വലിച്ചെടുത്ത് ഉരുകിയ പൂളിന്റെ അരികിലേക്ക് നീങ്ങുകയും തുടർച്ചയായി ഖരരൂപീകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഭാവിയിൽ ഖരരൂപീകരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ദ്രാവക ലോഹം താക്കോൽ ദ്വാരത്തിന്റെ വാലിലേക്ക് തിരികെ സഞ്ചരിക്കുന്നു, അങ്ങനെ അങ്ങനെ പലതും.

ലേസർ കീഹോൾ ഡീപ് പെനട്രേഷൻ വെൽഡിങ്ങിന്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം: എ: വെൽഡിംഗ് ദിശ; ബി: ലേസർ ബീം; സി: കീഹോൾ; ഡി: ലോഹ നീരാവി, പ്ലാസ്മ; ഇ: സംരക്ഷണ വാതകം; എഫ്: കീഹോൾ ഫ്രണ്ട് വാൾ (ഉരുകുന്നതിന് മുമ്പ് പൊടിക്കൽ); ജി: കീഹോൾ പാതയിലൂടെ ഉരുകിയ വസ്തുക്കളുടെ തിരശ്ചീന പ്രവാഹം; എച്ച്: മെൽറ്റ് പൂൾ സോളിഡിഫിക്കേഷൻ ഇന്റർഫേസ്; I: ഉരുകിയ പൂളിന്റെ താഴേക്കുള്ള പ്രവാഹ പാത.

സംഗ്രഹം:

ലേസറും മെറ്റീരിയലും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തന പ്രക്രിയ: ലേസർ മെറ്റീരിയലിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുകയും തീവ്രമായ അബ്ലേഷൻ ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. മെറ്റീരിയൽ ആദ്യം ചൂടാക്കുകയും, ഉരുകുകയും, ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. തീവ്രമായ ബാഷ്പീകരണ പ്രക്രിയയിൽ, ലോഹ നീരാവി മുകളിലേക്ക് നീങ്ങി ഉരുകിയ പൂളിന് താഴേക്കുള്ള റീകോയിൽ മർദ്ദം നൽകുന്നു, അതിന്റെ ഫലമായി ഒരു കീഹോൾ ഉണ്ടാകുന്നു. ലേസർ കീഹോളിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുകയും ഒന്നിലധികം എമിഷൻ, ആഗിരണ പ്രക്രിയകൾക്ക് വിധേയമാവുകയും ചെയ്യുന്നു, അതിന്റെ ഫലമായി കീഹോൾ നിലനിർത്തുന്ന ലോഹ നീരാവി തുടർച്ചയായി വിതരണം ചെയ്യുന്നു; ലേസർ പ്രധാനമായും കീഹോളിന്റെ മുൻവശത്തെ ഭിത്തിയിലാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്, ബാഷ്പീകരണം പ്രധാനമായും കീഹോളിന്റെ മുൻവശത്തെ ഭിത്തിയിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. റീകോയിൽ മർദ്ദം കീഹോളിന്റെ മുൻവശത്തെ ഭിത്തിയിൽ നിന്ന് ദ്രാവക ലോഹത്തെ കീഹോളിന് ചുറ്റും ഉരുകിയ പൂളിന്റെ വാലിലേക്ക് നീങ്ങാൻ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു. കീഹോളിനു ചുറ്റും ഉയർന്ന വേഗതയിൽ നീങ്ങുന്ന ദ്രാവകം ഉരുകിയ പൂളിനെ മുകളിലേക്ക് സ്വാധീനിക്കുകയും ഉയർന്ന തരംഗങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും. പിന്നീട്, ഉപരിതല പിരിമുറുക്കത്താൽ നയിക്കപ്പെടുന്ന ഇത് അരികിലേക്ക് നീങ്ങുകയും അത്തരമൊരു ചക്രത്തിൽ ദൃഢമാവുകയും ചെയ്യുന്നു. സ്പ്ലാഷ് പ്രധാനമായും കീഹോൾ തുറക്കലിന്റെ അരികിലാണ് സംഭവിക്കുന്നത്, മുൻവശത്തെ ഭിത്തിയിലെ ദ്രാവക ലോഹം കീഹോളിനെ അതിവേഗത്തിൽ മറികടന്ന് പിൻവശത്തെ മതിൽ ഉരുകിയ പൂളിന്റെ സ്ഥാനത്തെ ബാധിക്കുകയും ചെയ്യും.