Լազերային եռակցման ցողման ձևավորման մեխանիզմը և զսպման սխեման

Splash defect-ի սահմանումը. Եռակցման մեջ շաղ տալը վերաբերում է հալած մետաղի կաթիլներին, որոնք դուրս են մղվում հալած ավազանից եռակցման գործընթացի ընթացքում: Այս կաթիլները կարող են ընկնել շրջակա աշխատանքային մակերևույթի վրա՝ առաջացնելով մակերեսի կոշտություն և անհավասարություն, ինչպես նաև կարող են առաջացնել հալած ավազանի որակի կորուստ՝ հանգեցնելով փորվածքների, պայթյունի կետերի և եռակցման մակերեսի վրա այլ թերությունների, որոնք ազդում են եռակցման մեխանիկական հատկությունների վրա։ .

Եռակցման ժամանակ շաղ տալը վերաբերում է հալած մետաղի կաթիլներին, որոնք արտանետվում են հալած լողավազանից եռակցման գործընթացի ընթացքում: Այս կաթիլները կարող են ընկնել շրջակա աշխատանքային մակերևույթի վրա՝ առաջացնելով մակերեսի կոշտություն և անհավասարություն, ինչպես նաև կարող են առաջացնել հալած ավազանի որակի կորուստ՝ հանգեցնելով փորվածքների, պայթյունի կետերի և եռակցման մակերեսի վրա այլ թերությունների, որոնք ազդում են եռակցման մեխանիկական հատկությունների վրա։ .

Splash դասակարգում:

Փոքր շաղվածքներ. պնդացման կաթիլներ առկա են եռակցման կարի եզրին և նյութի մակերեսին, որոնք հիմնականում ազդում են արտաքին տեսքի վրա և չեն ազդում կատարման վրա. Ընդհանուր առմամբ, տարբերակման սահմանն այն է, որ կաթիլը եռակցման կարի միաձուլման լայնության 20%-ից պակաս է.

Խոշոր սփռոց. առկա է որակի կորուստ, որը դրսևորվում է փորվածքների, պայթյունի կետերի, ստորգետնյա հատվածների և այլնի տեսքով:եռակցման կարել, ինչը կարող է հանգեցնել անհավասար լարվածության և լարվածության՝ ազդելով եռակցման կարի աշխատանքի վրա։ Հիմնական ուշադրությունը կենտրոնացված է այս տեսակի թերությունների վրա:

Սփրթի առաջացման գործընթացը.

Շաղկապը դրսևորվում է որպես հալած մետաղի ներարկում հալած ավազանում եռակցման հեղուկի մակերեսին մոտավորապես ուղղահայաց ուղղությամբ՝ բարձր արագացման պատճառով: Սա հստակ երևում է ստորև բերված նկարում, որտեղ հեղուկ սյունը բարձրանում է եռակցման հալոցքից և քայքայվում կաթիլների՝ առաջացնելով շաղ տալ:

Սփրթի առաջացման տեսարան

Լազերային զոդումբաժանված է ջերմահաղորդականության և խորը ներթափանցման եռակցման:

Ջերմային հաղորդունակությամբ եռակցումը գրեթե չի հանդիպում: Գործընթացը չի ներառում մետաղի խիստ գոլորշիացում կամ ֆիզիկական մետալուրգիական ռեակցիաներ:

Խորը ներթափանցման եռակցումը այն հիմնական սցենարն է, որտեղ տեղի է ունենում շաղ տալ.

Ինչպես ցույց է տրված վերը նկարում, որոշ գիտնականներ օգտագործում են գերարագ լուսանկարչություն՝ զուգորդված բարձր ջերմաստիճանի թափանցիկ ապակու հետ՝ լազերային եռակցման ժամանակ բանալու անցքի շարժման կարգավիճակը դիտարկելու համար: Կարելի է պարզել, որ լազերը հիմնականում հարվածում է բանալու անցքի առջևի պատին՝ հրելով հեղուկը դեպի ներքև հոսելու համար՝ շրջանցելով բանալու անցքը և հասնելով հալած ավազանի պոչին։ Այն դիրքը, որտեղ լազերը ստացվում է բանալու անցքի ներսում, ամրագրված չէ, և լազերը գտնվում է բանալու անցքի ներսում Ֆրենելի կլանման վիճակում: Իրականում դա բազմակի բեկումների և կլանման վիճակ է՝ պահպանելով հալած ավազանի հեղուկի գոյությունը։ Յուրաքանչյուր գործընթացի ընթացքում լազերային բեկման դիրքը փոխվում է բանալու անցքի պատի անկյան հետ, ինչի հետևանքով բանալու անցքը գտնվում է ոլորված շարժման վիճակում: Լազերային ճառագայթման դիրքը հալվում է, գոլորշիանում, ենթարկվում է ուժի և դեֆորմացվում, ուստի պերիստալտիկ թրթռումը առաջ է շարժվում։

Վերը նշված համեմատության մեջ օգտագործվում է բարձր ջերմաստիճանի թափանցիկ ապակի, որն իրականում համարժեք է հալած ավազանի խաչմերուկի տեսքին: Ի վերջո, հալած ավազանի հոսքի վիճակը տարբերվում է իրական իրավիճակից: Ուստի որոշ գիտնականներ օգտագործել են արագ սառեցման տեխնոլոգիա: Եռակցման գործընթացում հալած ավազանը արագ սառչում է բանալու անցքի ներսում ակնթարթային վիճակ ստանալու համար: Հստակ երեւում է, որ լազերը հարվածում է բանալու անցքի առջեւի պատին՝ առաջացնելով աստիճան։ Լազերը գործում է այս աստիճանի ակոսի վրա՝ հրելով հալած ավազանը դեպի ներքև հոսելու, լազերի առաջ շարժման ընթացքում լրացնելով բանալու անցքի բացը և այդպիսով ստանալով իրական հալած ավազանի առանցքի անցքի ներսում հոսքի մոտավոր ուղղության դիագրամը: Ինչպես ցույց է տրված աջ նկարում, հեղուկ մետաղի լազերային աբլյացիայի արդյունքում առաջացած մետաղի հետադարձ ճնշումը մղում է հեղուկ հալած ավազանը շրջանցելու առջևի պատը: Բանալու անցքը շարժվում է դեպի հալած ավազանի պոչը, ետևից շատրվանի պես բարձրանալով դեպի վեր և հարվածելով պոչի հալած ավազանի մակերեսին: Միևնույն ժամանակ, մակերևութային լարվածության պատճառով (որքան ցածր է մակերևութային լարվածության ջերմաստիճանը, այնքան մեծ է ազդեցությունը), պոչի հալած ավազանի հեղուկ մետաղը ձգվում է մակերեսային լարվածությամբ՝ շարժվելու դեպի հալած ավազանի եզրը՝ շարունակաբար ամրանալով։ . Հեղուկ մետաղը, որը կարող է ապագայում կարծրանալ, նորից շրջանառվում է դեպի բանալու անցքի պոչը և այլն:

Լազերային առանցքային անցքի խորը ներթափանցման եռակցման սխեմատիկ դիագրամ. Ա. Եռակցման ուղղություն; B. լազերային ճառագայթ; C: Բանալի անցք; D: մետաղական գոլորշի, պլազմա; E: Պաշտպանիչ գազ; F. առանցքային անցքի առջևի պատ (նախահալման հղկում); G. Հալած նյութի հորիզոնական հոսքը բանալու անցքի ճանապարհով. H. հալեցման ավազանի ամրացման միջերես; I. Հալած ավազանի ներքև հոսքի ուղին:

Ամփոփում:

Լազերի և նյութի փոխազդեցության գործընթացը. Լազերը գործում է նյութի մակերեսի վրա՝ առաջացնելով ինտենսիվ աբլացիա: Նյութը սկզբում տաքացվում է, հալվում և գոլորշիացվում։ Ինտենսիվ գոլորշիացման գործընթացի ընթացքում մետաղի գոլորշին շարժվում է դեպի վեր՝ հալած ավազանին տալով հետադարձ ճնշում, որի արդյունքում առաջանում է բանալու անցքը: Լազերը մտնում է բանալու անցքը և ենթարկվում բազմաթիվ արտանետումների և ներծծման գործընթացների, ինչը հանգեցնում է մետաղական գոլորշիների շարունակական մատակարարմանը, որը պահպանում է բանալին: Լազերը հիմնականում գործում է բանալու անցքի ճակատային պատի վրա, իսկ գոլորշիացումը հիմնականում տեղի է ունենում բանալու անցքի դիմացի պատի վրա։ Հետադարձ ճնշումը հրում է հեղուկ մետաղը բանալի անցքի ճակատային պատից, որպեսզի շարժվի բանալու անցքի շուրջը դեպի հալած ավազանի պոչը: Բանալու անցքի շուրջ մեծ արագությամբ շարժվող հեղուկը կազդի հալած ավազանի վրա դեպի վեր՝ առաջացնելով բարձրացված ալիքներ: Այնուհետև, դրդված մակերևութային լարվածությունից, այն շարժվում է դեպի եզրը և ամրանում նման ցիկլով։ Շաղկապը հիմնականում տեղի է ունենում բանալու անցքի բացման եզրին, և առջևի պատի հեղուկ մետաղը արագորեն կշրջանցի բանալու անցքը և կազդի հետևի պատի հալած լողավազանի դիրքի վրա: