Cercetare asupra tehnologiei de topire prin sudare cu laser

Este adecvat să se utilizeze un model de sursă de căldură combinată constând dintr-o sursă de căldură corporală Gaussian rotativă și o sursă de căldură corporală dublă elipsoidală pentru a simula formarea de găuri mici în sudarea prin topire adâncă cu laser a aliajelor de titan, precum și câmpul vitezei curgerii bazinul topit sudat. Modelul sursei de căldură corporală poate reflecta procesul fizic de bază al procesului de sudare prin topire adâncă cu laser și, de asemenea, reflectă caracteristicile de simulare ale metodei volumului de control.
În procesul de sudare prin topire adâncă cu laser cu penetrare completă, diametrul găurii mici nu este foarte sensibil la puterea laserului, în timp ce unghiul de înclinare al găurii mici se modifică foarte semnificativ odată cu creșterea vitezei de sudare cu laser. În condițiile unei presiuni constante a fluxului de aer în gaura mică, presiunea tensiunii superficiale cauzată de curbura suprafeței libere a orificiului mic are o relație excelentă cu viteza de sudare. Odată cu creșterea vitezei de sudare, stabilitatea găurilor mici este redusă treptat.
Laser topire adâncă sudura topit bazin de debit al suprafeței superioare pentru maxim, forța Marangoni pe suprafața bazinului topit de transfer de căldură convectiv joacă un rol dominant. Sub acțiunea sursei de căldură în mișcare, fluxul Marangoni din forma simetrică în jurul centrului de încălzire cu laser a evoluat într-o formă de mormoloc a bazinului de topire, direcția axa lungă paralelă cu direcția de sudare. În suprafața bazinului de topire până la lățimea bazinului de topire 1/2, ca raza vitezei „cercului virtual, debitul bazinului de topire este mai mare, în acest cerc „virtual”, debitul de fluid al piscinei de topire scade treptat. În interiorul bazin de sudură, debitul de fluid este semnificativ mai mic decât suprafața bazinului, dar mult mai mare decât valoarea vitezei de sudură în spatele bazinului de topire este mai mare decât valoarea vitezei de curgere a metalului din interiorul bazinului de topire.
Forma și dimensiunea bazinului de sudură au o corespondență bună cu dimensiunea și poziția vârtejului de viteză a curgerii bazinului de topire. Topitură piscina vortex este fluxul Marangoni și interfața solid-lichid a recul acțiunii comune a rezultatelor, flotabilitatea și gravitația joacă doar un rol de sprijin. Existența vortexului de curgere a fluidului din bazinul topit a îmbunătățit foarte mult transferul de căldură convectiv între fluidul metalic la temperatură înaltă și fluidul rece, ceea ce afectează în mod direct dimensiunea formei bazinului de sudură.
Parametrii fluxului de aer auxiliar de sudură laterală de topire cu laser cu sudură este unul dintre principalii factori pentru a determina dimensiunea zonei protejate a bazinului de sudură și pentru a reduce fluxul de fum de plasmă de la erupția găurii mici. Creșterea vitezei de curgere în apropierea fluxului de fum de plasmă conduce la disiparea convectivă a căldurii, care la rândul său crește probabilitatea de amestecare între ionii de plasmă pozitivi și negativi, facilitând astfel îmbunătățirea calității sudurii. Există o mare diferență între câmpul de curgere al componentelor în care fluxul de gaz auxiliar este heliu și câmpul de curgere în care fluxul de gaz auxiliar este xenon. Din punct de vedere al mărimii ariei protejate, protecția gazului este superioară celei a gazului.