스플래시 결함의 정의: 용접 시 스플래시는 용접 공정 중에 용융 풀에서 배출되는 용융 금속 방울을 말합니다. 이러한 액적은 주변 작업 표면에 떨어져 표면이 거칠고 불균일해질 수 있으며 용융 풀 품질이 저하되어 용접 표면에 찌그러짐, 폭발점 및 용접의 기계적 특성에 영향을 미치는 기타 결함이 발생할 수 있습니다. .
용접 시 스플래시는 용접 공정 중에 용융 풀에서 배출되는 용융 금속 방울을 말합니다. 이러한 액적은 주변 작업 표면에 떨어져 표면이 거칠고 불균일해질 수 있으며 용융 풀 품질이 저하되어 용접 표면에 찌그러짐, 폭발점 및 용접의 기계적 특성에 영향을 미치는 기타 결함이 발생할 수 있습니다. .
스플래시 분류:
작은 얼룩: 용접 이음새 가장자리와 재료 표면에 존재하는 응고 물방울로 주로 외관에 영향을 미치고 성능에는 영향을 주지 않습니다. 일반적으로 구별할 수 있는 경계는 액적이 용접 이음매 융합 폭의 20% 미만이라는 것입니다.
큰 스플래터: 용접 이음매 표면에 찌그러짐, 폭발 지점, 언더컷 등으로 나타나는 품질 손실이 있으며, 이로 인해 고르지 않은 응력과 변형이 발생하여 용접 이음매의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 주요 초점은 이러한 유형의 결함에 있습니다.
스플래시 발생 과정:
스플래시(Splash)는 높은 가속도 때문에 용융 금속이 용접액 표면에 거의 수직인 방향으로 용융 풀에 주입되는 현상으로 나타납니다. 이는 아래 그림에서 명확하게 볼 수 있는데, 액체 기둥이 용접 용융물에서 상승하여 작은 물방울로 분해되어 물보라를 형성합니다.
스플래시 발생 장면
레이저 용접은 열전도 용접과 심용입 용접으로 구분됩니다.
열전도 용접은 스패터 발생이 거의 없습니다. 열전도 용접은 주로 재료 표면에서 내부로 열이 전달되므로 공정 중에 스패터가 거의 발생하지 않습니다. 이 공정에는 심각한 금속 증발이나 물리적 야금 반응이 포함되지 않습니다.
심용입 용접은 튀는 현상이 발생하는 주요 시나리오입니다. 심용입 용접에는 레이저가 재료에 직접 도달하여 열쇠 구멍을 통해 재료에 열이 전달되고, 공정 반응이 강해 튀는 현상이 발생하는 주요 시나리오가 됩니다.
위 그림에서 볼 수 있듯이 일부 학자들은 레이저 용접 중 열쇠 구멍의 움직임 상태를 관찰하기 위해 고온 투명 유리와 결합된 고속 사진을 사용합니다. 레이저는 기본적으로 열쇠 구멍의 전면 벽에 부딪혀 액체가 아래로 흐르도록 밀어내고 열쇠 구멍을 우회하여 녹은 웅덩이의 꼬리에 도달한다는 것을 알 수 있습니다. 열쇠구멍 내부에서는 레이저가 수신되는 위치가 고정되어 있지 않으며, 열쇠구멍 내부에서는 레이저가 프레넬 흡수 상태에 있습니다. 실제로는 용융된 풀 액체의 존재를 유지하면서 다중굴절과 흡수가 이루어지는 상태이다. 각 공정 중 레이저 굴절 위치는 열쇠 구멍 벽의 각도에 따라 변경되어 열쇠 구멍이 비틀린 운동 상태가 됩니다. 레이저 조사 위치가 녹고, 증발하고, 힘을 받아 변형되면서 연동진동이 앞으로 나아갑니다.
위에서 언급한 비교에서는 실제로 용융 풀의 단면과 동일한 고온 투명 유리를 사용합니다. 결국 용융 풀의 흐름 상태는 실제 상황과 다릅니다. 따라서 일부 학자들은 급속 냉동 기술을 사용해 왔습니다. 용접 과정에서 용융 풀은 급속히 동결되어 열쇠 구멍 내부의 순간적인 상태를 얻습니다. 레이저가 열쇠 구멍의 전면 벽에 부딪혀 계단을 형성하는 것을 분명히 볼 수 있습니다. 레이저는 이 계단 홈에 작용하여 용융 풀을 아래쪽으로 밀어서 레이저가 전진하는 동안 열쇠 구멍 틈을 채우고 실제 용융 풀의 열쇠 구멍 내부 흐름의 대략적인 흐름 방향 다이어그램을 얻습니다. 오른쪽 그림에 표시된 것처럼 액체 금속의 레이저 제거에 의해 생성된 금속 반동 압력은 액체 용융 풀을 구동하여 전면 벽을 우회합니다. 열쇠 구멍은 녹은 웅덩이의 꼬리를 향해 이동하여 뒤쪽에서 분수처럼 위로 솟아올라 꼬리가 녹은 웅덩이의 표면에 충격을 줍니다. 동시에 표면 장력(표면 장력 온도가 낮을수록 충격이 커짐)으로 인해 꼬리 용융 풀의 액체 금속이 표면 장력에 의해 당겨져 용융 풀 가장자리로 이동하여 지속적으로 응고됩니다. . 장래에 응고될 수 있는 액체 금속은 열쇠 구멍의 꼬리 등으로 다시 순환됩니다.
레이저 키홀 심용입 용접의 개략도: A: 용접 방향; B: 레이저 빔; C: 열쇠구멍; D: 금속 증기, 플라즈마; E: 보호가스; F: 키홀 전면 벽(사전 용융 연삭); G: 열쇠구멍 경로를 통한 용융 물질의 수평 흐름; H: 용융 풀 응고 인터페이스; I: 용융 풀의 하향 유동 경로.
레이저와 재료 사이의 상호 작용 과정: 레이저는 재료 표면에 작용하여 강렬한 절제를 생성합니다. 재료는 먼저 가열, 용융 및 증발됩니다. 강렬한 증발 과정에서 금속 증기가 위로 이동하여 용융 풀에 하향 반동 압력을 가해 열쇠 구멍이 생깁니다. 레이저는 열쇠 구멍에 들어가 여러 번의 방출 및 흡수 과정을 거쳐 열쇠 구멍을 유지하는 금속 증기가 지속적으로 공급됩니다. 레이저는 주로 열쇠구멍 앞벽에 작용하고, 증발은 주로 열쇠구멍 앞벽에서 일어난다. 반동 압력은 열쇠 구멍의 전면 벽에서 액체 금속을 밀어내어 열쇠 구멍 주위를 용융 웅덩이의 꼬리쪽으로 이동시킵니다. 열쇠 구멍 주위를 고속으로 이동하는 액체는 녹은 웅덩이에 위쪽으로 충격을 가해 융기된 파도를 형성합니다. 그런 다음 표면 장력에 의해 가장자리 쪽으로 이동하고 이러한 주기로 응고됩니다. 스플래시는 주로 열쇠 구멍 개구부 가장자리에서 발생하며 전면 벽의 액체 금속은 열쇠 구멍을 고속으로 우회하여 후면 벽 용융 풀의 위치에 영향을 미칩니다.
게시 시간: 2024년 3월 29일
