Definisi Cacat Percikan: Percikan dalam pengelasan mengacu pada tetesan logam cair yang terlempar dari kolam lelehan selama proses pengelasan. Tetesan ini dapat jatuh ke permukaan kerja di sekitarnya, menyebabkan kekasaran dan ketidakrataan pada permukaan, dan juga dapat menyebabkan hilangnya kualitas kolam lelehan, yang mengakibatkan penyok, titik ledakan, dan cacat lainnya pada permukaan las yang memengaruhi sifat mekanik lasan.
Percikan dalam pengelasan mengacu pada tetesan logam cair yang terlempar dari kolam lelehan selama proses pengelasan. Tetesan ini dapat jatuh ke permukaan kerja di sekitarnya, menyebabkan kekasaran dan ketidakrataan pada permukaan, dan juga dapat menyebabkan hilangnya kualitas kolam lelehan, yang mengakibatkan penyok, titik ledakan, dan cacat lainnya pada permukaan las yang memengaruhi sifat mekanik lasan.
Klasifikasi percikan:
Percikan kecil: Tetesan pembekuan yang terdapat di tepi sambungan las dan di permukaan material, terutama memengaruhi tampilan dan tidak berdampak pada kinerja; Umumnya, batas untuk membedakannya adalah tetesan tersebut kurang dari 20% dari lebar fusi sambungan las;
Percikan besar: Terjadi penurunan kualitas, yang ditunjukkan sebagai penyok, titik ledakan, lekukan, dll. pada permukaan.sambungan lasyang dapat menyebabkan tegangan dan regangan yang tidak merata, sehingga memengaruhi kinerja sambungan las. Fokus utama adalah pada jenis-jenis cacat ini.
Proses terjadinya percikan:
Percikan (splash) terjadi ketika logam cair disuntikkan ke dalam kolam lelehan dengan arah yang hampir tegak lurus terhadap permukaan cairan pengelasan akibat percepatan yang tinggi. Hal ini dapat terlihat jelas pada gambar di bawah, di mana kolom cairan naik dari lelehan pengelasan dan terurai menjadi tetesan, membentuk percikan.
Adegan terjadinya percikan
Pengelasan laserterbagi menjadi pengelasan konduktivitas termal dan pengelasan penetrasi dalam.
Pengelasan konduktivitas termal hampir tidak menghasilkan percikan: Pengelasan konduktivitas termal terutama melibatkan perpindahan panas dari permukaan material ke bagian dalam, dengan hampir tidak ada percikan yang dihasilkan selama proses tersebut. Proses ini tidak melibatkan penguapan logam yang parah atau reaksi metalurgi fisik.
Pengelasan penetrasi dalam adalah skenario utama terjadinya percikan: Pengelasan penetrasi dalam melibatkan laser yang menembus langsung ke dalam material, mentransfer panas ke material melalui lubang kunci, dan reaksi prosesnya sangat intens, menjadikannya skenario utama terjadinya percikan.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, beberapa peneliti menggunakan fotografi kecepatan tinggi yang dikombinasikan dengan kaca transparan suhu tinggi untuk mengamati status pergerakan lubang kunci selama pengelasan laser. Dapat ditemukan bahwa laser pada dasarnya mengenai dinding depan lubang kunci, mendorong cairan mengalir ke bawah, melewati lubang kunci dan mencapai ekor kolam lelehan. Posisi penerimaan laser di dalam lubang kunci tidak tetap, dan laser berada dalam keadaan penyerapan Fresnel di dalam lubang kunci. Sebenarnya, ini adalah keadaan pembiasan dan penyerapan ganda, yang mempertahankan keberadaan cairan kolam lelehan. Posisi pembiasan laser selama setiap proses berubah dengan sudut dinding lubang kunci, menyebabkan lubang kunci berada dalam keadaan gerakan memutar. Posisi penyinaran laser meleleh, menguap, dikenai gaya, dan berubah bentuk, sehingga getaran peristaltik bergerak maju.
Perbandingan yang disebutkan di atas menggunakan kaca transparan suhu tinggi, yang sebenarnya setara dengan penampang kolam lelehan. Bagaimanapun, keadaan aliran kolam lelehan berbeda dari situasi sebenarnya. Oleh karena itu, beberapa peneliti telah menggunakan teknologi pembekuan cepat. Selama proses pengelasan, kolam lelehan dibekukan dengan cepat untuk mendapatkan keadaan sesaat di dalam lubang kunci. Dapat dilihat dengan jelas bahwa laser mengenai dinding depan lubang kunci, membentuk sebuah tangga. Laser bekerja pada alur tangga ini, mendorong kolam lelehan untuk mengalir ke bawah, mengisi celah lubang kunci selama pergerakan maju laser, dan dengan demikian memperoleh diagram arah aliran perkiraan dari aliran di dalam lubang kunci kolam lelehan sebenarnya. Seperti yang ditunjukkan pada gambar kanan, tekanan rekoil logam yang dihasilkan oleh ablasi laser pada logam cair mendorong kolam lelehan cair untuk melewati dinding depan. Lubang kunci bergerak menuju ekor kolam lelehan, melonjak ke atas seperti air mancur dari belakang dan mengenai permukaan kolam lelehan ekor. Pada saat yang sama, karena tegangan permukaan (semakin rendah suhu tegangan permukaan, semakin besar dampaknya), logam cair di kolam lelehan ekor ditarik oleh tegangan permukaan untuk bergerak menuju tepi kolam lelehan, dan terus membeku. Logam cair yang dapat membeku di masa mendatang bersirkulasi kembali ke ekor lubang kunci, dan seterusnya.
Diagram skematik pengelasan penetrasi dalam lubang kunci laser: A: Arah pengelasan; B: Sinar laser; C: Lubang kunci; D: Uap logam, plasma; E: Gas pelindung; F: Dinding depan lubang kunci (penggilingan pra-peleburan); G: Aliran horizontal material cair melalui jalur lubang kunci; H: Antarmuka pembekuan kolam lelehan; I: Jalur aliran ke bawah dari kolam lelehan.
Ringkasan:
Proses interaksi antara laser dan material: Laser bekerja pada permukaan material, menghasilkan ablasi yang intens. Material pertama-tama dipanaskan, dilelehkan, dan diuapkan. Selama proses penguapan yang intens, uap logam bergerak ke atas untuk memberikan tekanan balik ke bawah pada kolam lelehan, menghasilkan lubang kunci. Laser memasuki lubang kunci dan mengalami beberapa proses emisi dan penyerapan, menghasilkan pasokan uap logam yang berkelanjutan untuk mempertahankan lubang kunci; Laser terutama bekerja pada dinding depan lubang kunci, dan penguapan terutama terjadi pada dinding depan lubang kunci. Tekanan balik mendorong logam cair dari dinding depan lubang kunci untuk bergerak di sekitar lubang kunci menuju ekor kolam lelehan. Cairan yang bergerak dengan kecepatan tinggi di sekitar lubang kunci akan menumbuk kolam lelehan ke atas, membentuk gelombang yang terangkat. Kemudian, didorong oleh tegangan permukaan, ia bergerak menuju tepi dan membeku dalam siklus tersebut. Percikan terutama terjadi di tepi lubang kunci, dan logam cair di dinding depan akan melewati lubang kunci dengan kecepatan tinggi dan menumbuk posisi kolam lelehan dinding belakang.
Waktu posting: 19 Juni 2024
