د لیزر موادو تعامل - د کی هول اغیز

د کیلي سوراخونو جوړښت او پراختیا:

 

د کی هول تعریف: کله چې د وړانګو وړانګې له 10 ^ 6W/cm ^ 2 څخه ډیرې وي، د موادو سطحه د لیزر د عمل لاندې ویلې کیږي او تبخیر کیږي. کله چې د تبخیر سرعت کافي لوی وي، د تولید شوي بخار بیرته راګرځیدونکي فشار د مایع فلز د سطحې فشار او مایع جاذبېت د بریالي کولو لپاره کافي دی، په دې توګه د مایع فلز ځینې برخې بې ځایه کوي، چې د جوش زون کې د پړسیدلي حوض د ډوبیدو او کوچني کندې رامینځته کیدو لامل کیږي؛ د رڼا بیم مستقیم د کوچنۍ کندې په ښکته برخه کې عمل کوي، چې فلز نور هم منحل او ګازی کوي. د لوړ فشار بخار د کندې په ښکته کې مایع فلز مجبوروي چې د پړسیدلي حوض د څنډې په لور جریان ولري، چې کوچنۍ سوري نوره هم ژوره کوي. دا پروسه دوام لري، په نهایت کې په مایع فلز کې د کی هول په څیر سوري جوړوي. کله چې په کوچني سوري کې د لیزر بیم لخوا رامینځته شوی فلزي بخار فشار د مایع فلز د سطحې فشار او جاذبې سره توازن ته ورسیږي، کوچنی سوری نور ژور نه کیږي او یو باثباته ژور کوچنی سوری جوړوي، کوم چې د "کوچني سوري اغیز" په نوم یادیږي.

لکه څنګه چې د لیزر بیم د کاري ټوټې په پرتله حرکت کوي، کوچنی سوری یو څه شاته منحنی مخ او په شا کې یو روښانه مائل مثلث ښیې. د کوچني سوري مخکینۍ څنډه د لیزر د عمل ساحه ده، د لوړې تودوخې او لوړ بخار فشار سره، پداسې حال کې چې د شا څنډې سره تودوخه نسبتا ټیټه ده او د بخار فشار کوچنی دی. د دې فشار او تودوخې توپیر لاندې، پړسیدلی مایع د مخکینۍ پای څخه شاته پای ته د کوچني سوري شاوخوا جریان کوي، د کوچني سوري په شا پای کې یو ورټیکس جوړوي، او په پای کې په شا څنډه کې ټینګ کیږي. د کی هول متحرک حالت چې د لیزر سمولیشن او اصلي ویلډینګ له لارې ترلاسه کیږي په پورته شکل کې ښودل شوی، د کوچنیو سوریو مورفولوژي او د سفر په جریان کې د شاوخوا پړسیدلي مایع جریان په مختلفو سرعتونو کې.

د کوچنیو سوریو د شتون له امله، د لیزر بیم انرژي د موادو داخلي برخې ته ننوځي، چې دا ژور او تنګ ویلډ سیم جوړوي. د لیزر ژور نفوذ ویلډ سیم ځانګړی کراس سیکشنل مورفولوژي په پورته شکل کې ښودل شوې ده. د ویلډ سیم د ننوتلو ژوروالی د کی هول ژوروالي ته نږدې دی (د دقیقیت لپاره، د میټالوګرافیک طبقه د کی هول څخه 60-100um ژوره ده، یو کم مایع طبقه). د لیزر انرژي کثافت لوړ وي، کوچنی سوری ژور وي، او د ویلډ سیم د ننوتلو ژوروالی ډیر وي. د لوړ ځواک لیزر ویلډینګ کې، د ویلډ سیم اعظمي ژوروالی او عرض تناسب 12:1 ته رسیدلی شي.

د جذب تحلیلد لیزر انرژيد کی هول په واسطه

د کوچنیو سوریو او پلازما له جوړیدو دمخه، د لیزر انرژي په عمده توګه د تودوخې لیږد له لارې د ورک پیس داخلي برخې ته لیږدول کیږي. د ویلډینګ پروسه د کنډکټیو ویلډینګ پورې اړه لري (د 0.5 ملي میتر څخه کم د ننوتلو ژوروالي سره)، او د لیزر د موادو د جذب کچه د 25-45٪ ترمنځ ده. یوځل چې کی هول جوړ شي، د لیزر انرژي په عمده توګه د کی هول اغیزې له لارې د ورک پیس داخلي برخې لخوا جذب کیږي، او د ویلډینګ پروسه ژور نفوذ ویلډینګ کیږي (د 0.5 ملي میتر څخه ډیر د ننوتلو ژوروالي سره)، د جذب کچه کولی شي له 60-90٪ څخه ډیر ته ورسیږي.

د کی هول اغیز د پروسس کولو په جریان کې د لیزر جذب لوړولو کې خورا مهم رول لوبوي لکه د لیزر ویلډینګ، پرې کولو او برمه کولو. د لیزر بیم چې کی هول ته ننوځي تقریبا په بشپړ ډول د سوري دیوال څخه د ډیری انعکاسونو له لارې جذب کیږي.

عموما داسې انګیرل کیږي چې د کی هول دننه د لیزر د انرژۍ جذب میکانیزم دوه پروسې لري: بیرته جذب او د فریسنل جذب.

د کی هول دننه د فشار توازن

د لیزر ژور نفوذ ویلډینګ په جریان کې، مواد د شدید بخارۍ څخه تیریږي، او د لوړ تودوخې بخار لخوا رامینځته شوی د توسع فشار مایع فلز خارجوي، کوچني سوري جوړوي. د موادو د بخار فشار او خلاصولو فشار (چې د تبخیر غبرګون ځواک یا بیرته راګرځیدو فشار په نوم هم پیژندل کیږي) سربیره، د سطحې فشار، د جاذبې له امله رامینځته شوی مایع جامد فشار، او د کوچني سوري دننه د پړسیدلي موادو جریان لخوا رامینځته شوي مایع متحرک فشار هم شتون لري. د دې فشارونو په مینځ کې، یوازې د بخار فشار د کوچني سوري پرانیستل ساتي، پداسې حال کې چې نور درې ځواکونه هڅه کوي چې کوچنی سوري وتړي. د ویلډینګ پروسې په جریان کې د کیهول ثبات ساتلو لپاره، د بخار فشار باید د نورو مقاومتونو د بریالي کولو او توازن ترلاسه کولو لپاره کافي وي، د کیهول اوږدمهاله ثبات ساتي. د ساده کولو لپاره، دا عموما باور کیږي چې هغه ځواکونه چې د کیهول دیوال باندې عمل کوي په عمده توګه د خلاصولو فشار (د فلزي بخار بیرته راګرځیدو فشار) او د سطحې فشار دي.

د کی هول بې ثباتي

 

پس منظر: لیزر د موادو په سطحه عمل کوي، چې د فلزاتو ډیره برخه تبخیر کوي. د بیرته راګرځیدو فشار په پړسیدلي حوض باندې فشار راوړي، د کی سوراخونه او پلازما جوړوي، چې په پایله کې د ویلې کیدو ژوروالی زیاتیږي. د حرکت کولو په جریان کې، لیزر د کی سوراخ مخکینۍ دیوال سره ټکر کوي، او هغه موقعیت چې لیزر د موادو سره اړیکه لري د موادو شدید تبخیر لامل کیږي. په ورته وخت کې، د کی سوراخ دیوال به د ډله ایز ضایع کیدو تجربه وکړي، او تبخیر به د بیرته راګرځیدو فشار رامینځته کړي چې په مایع فلز باندې به فشار راوړي، چې د کی سوراخ داخلي دیوال به ښکته بدلون ومومي او د کی سوراخ لاندې شاوخوا د پړسیدلي حوض شاته حرکت وکړي. د مخکینۍ دیوال څخه شاته دیوال ته د مایع پیړیدلي حوض د بدلون له امله، د کی سوراخ دننه حجم په دوامداره توګه بدلیږي، د کی سوراخ داخلي فشار هم په مطابق بدلیږي، کوم چې د پلازما سپری شوي حجم کې بدلون لامل کیږي. د پلازما حجم کې بدلون د شیلډینګ، انعکاس او د لیزر انرژي جذب کې بدلون لامل کیږي، چې په پایله کې د لیزر انرژي کې بدلون راځي چې د موادو سطحې ته رسیږي. ټوله پروسه متحرک او دوره ای ده، چې په نهایت کې د ارې غاښ په شکل او څپې لرونکي فلزي نفوذ پایله لري، او هیڅ اسانه مساوي نفوذ ویلډ شتون نلري. پورته انځور د ویلډ مرکز یو کراس سیکشنل لید دی چې د ویلډ مرکز سره موازي د اوږدوالي پرې کولو لخوا ترلاسه کیږي، او همدارنګه د کی هول ژوروالي توپیر ریښتیني وخت اندازه کول دآی پي جي- د ثبوت په توګه LDD.

د کی هول د ثبات لوري ته وده ورکړئ

د لیزر ژور نفوذ ویلډینګ په جریان کې، د کوچني سوري ثبات یوازې د سوري دننه د مختلفو فشارونو متحرک توازن لخوا تضمین کیدی شي. په هرصورت، د سوري دیوال لخوا د لیزر انرژي جذب او د موادو تبخیر، د کوچني سوري څخه بهر د فلزي بخار خارجول، او د کوچني سوري او پړسیدلي حوض مخکینۍ حرکت ټول خورا شدید او ګړندي پروسې دي. د ځینې پروسې شرایطو لاندې، د ویلډینګ پروسې په جریان کې په ځینو شیبو کې، احتمال شتون لري چې د کوچني سوري ثبات ممکن په سیمه ایزو سیمو کې ګډوډ شي، چې د ویلډینګ نیمګړتیاو لامل کیږي. ترټولو عام او عام یې د کوچني سوري ډوله پورسیت نیمګړتیاوې او د کی هول سقوط له امله رامینځته شوي تویول دي؛

نو څنګه د کی هول ثبات وکړو؟

د کی هول مایع بدلون نسبتا پیچلی دی او ډیر عوامل پکې شامل دي (د تودوخې ساحه، د جریان ساحه، د ځواک ساحه، آپټو الیکترونیکي فزیک)، کوم چې په ساده ډول په دوه کټګوریو کې لنډیز کیدی شي: د سطحې فشار او د فلزي بخار د بیرته راګرځیدو فشار ترمنځ اړیکه؛ د فلزي بخار د بیرته راګرځیدو فشار په مستقیم ډول د کی هولونو په تولید باندې عمل کوي، کوم چې د کی هولونو ژوروالي او حجم سره نږدې تړاو لري. په ورته وخت کې، د ویلډینګ پروسې کې د فلزي بخار یوازینۍ پورته حرکت کونکي مادې په توګه، دا د توییدو پیښې سره هم نږدې تړاو لري؛ د سطحې فشار د پړسیدلي حوض جریان اغیزه کوي؛

نو د لیزر ویلډینګ باثباته پروسه په پړسیدلي حوض کې د سطحې فشار د ویش تدریجي ساتلو پورې اړه لري، پرته له ډیر بدلون څخه. د سطحې فشار د تودوخې ویش سره تړاو لري، او د تودوخې ویش د تودوخې سرچینې سره تړاو لري. له همدې امله، د تودوخې جامع سرچینه او سوینګ ویلډینګ د مستحکم ویلډینګ پروسې لپاره احتمالي تخنیکي لارښوونې دي؛

د فلزي بخار او د کی هول حجم باید د پلازما اغیزې او د کی هول خلاصیدو اندازې ته پاملرنه وکړي. څومره چې خلاصیدل لوی وي، هومره د کی هول لوی وي، او د ویلې شوي حوض په ښکته نقطه کې د نه منلو وړ بدلونونه، کوم چې د کی هول په ټول حجم او داخلي فشار بدلونونو باندې نسبتا کوچنی اغیزه لري؛ نو د تنظیم وړ حلقوي حالت لیزر (اینولر ځای)، د لیزر آرک بیا ترکیب، د فریکونسۍ ماډلولیشن، او نور ټول هغه لارښوونې دي چې پراخ کیدی شي.

 


د پوسټ وخت: دسمبر-۰۱-۲۰۲۳