Onderzoek naar laserlassmelttechnologie

Het is passend om een ​​gecombineerd warmtebronmodel te gebruiken, bestaande uit een roterende Gaussische lichaamswarmtebron en een dubbele ellipsvormige lichaamswarmtebron, om de vorming van kleine gaatjes in het laserdiepsmeltlassen van titaniumlegeringen te simuleren, evenals het stroomsnelheidsveld van het gelaste gesmolten bad. Het lichaamswarmtebronmodel kan het fysieke basisproces van het laserdiepsmeltlasproces weerspiegelen, en weerspiegelt ook de simulatiekarakteristieken van de controlevolumemethode.
Bij het volledig penetrerende laser-diepsmeltlasproces is de diameter van het kleine gat niet erg gevoelig voor het laservermogen, terwijl de kantelhoek van het kleine gat zeer aanzienlijk verandert met de toename van de laserlassnelheid. Onder de voorwaarde van constante luchtstroomdruk in het kleine gat heeft de oppervlaktespanningsdruk veroorzaakt door de kromming van het vrije oppervlak van het kleine gat een grote relatie met de lassnelheid. Met de toename van de lassnelheid wordt de stabiliteit van kleine gaten geleidelijk verminderd.
Laser diep smelten smeltbad van het debiet van het bovenoppervlak voor het maximale, Marangoni-kracht op het oppervlak van het gesmolten zwembad van convectieve warmteoverdracht speelt een dominante rol. Onder invloed van de bewegende warmtebron evolueerde de Marangoni-stroom van de symmetrische vorm rond het laserverwarmingscentrum naar de vorm van een kikkervisje met de lange asrichting van het smeltbad evenwijdig aan de lasrichting. In het oppervlak van het smeltbad is de smeltbadbreedte 1/2 als de straal van de snelheid van de "virtuele cirkel", de stroomsnelheid van het smeltbad groter, in deze 'virtuele' cirkel neemt de stroomsnelheid van het smeltbad geleidelijk af. lasbad, de vloeistofstroomsnelheid is aanzienlijk lager dan het oppervlak van het smeltbad, maar veel groter dan de waarde van de lassnelheid aan de achterkant van het smeltbad het metaal in het smeltbad.
De vorm en grootte van het smeltbad komen goed overeen met de grootte en positie van de stroomsnelheidswerveling van het smeltbad. Smeltpoolvortex is Marangoni-stroom en vast-vloeistofgrensvlak van de terugslag van de gezamenlijke actie van de resultaten, drijfvermogen en zwaartekracht spelen slechts een ondersteunende rol. Het bestaan ​​van de stromingsvortex van het gesmolten zwembad heeft de convectieve warmteoverdracht tussen de metaalvloeistof op hoge temperatuur en de koude vloeistof aanzienlijk verbeterd, wat rechtstreeks de grootte van de vorm van het smeltbad beïnvloedt.
De parameters van de zijdelings blazende hulpluchtstroom van het laserdiepsmeltlassen zijn een van de belangrijkste factoren om de grootte van het beschermde gebied van het lasbad te bepalen en de plasmarookstroom van de uitbarsting van het kleine gat te verminderen. Het verhogen van de stroomsnelheid nabij de plasmarookstroom is bevorderlijk voor convectieve warmtedissipatie, wat op zijn beurt de kans op verbinding tussen positieve en negatieve plasma-ionen vergroot, waardoor de verbetering van de laskwaliteit wordt vergemakkelijkt. Er is een groot verschil tussen het componentstroomveld waarin de hulpgasstroom helium is en het stroomveld waarin de hulpgasstroom xenon is. Vanuit het oogpunt van de omvang van het beschermde gebied is de bescherming van gas superieur aan die van gas.