Verkunarháttur og aðferð til að bæla niður myndun leysissuðuspretta

Skilgreining á skvettugalla: Skvettur í suðu vísar til dropa af bráðnu málmi sem kastast úr bráðnu lauginni við suðuferlið. Þessir dropar geta fallið á nærliggjandi vinnuflöt og valdið ójöfnum og ójöfnum á yfirborðinu og geta einnig valdið tapi á gæðum bráðnu laugarinnar, sem leiðir til beygla, sprengipunkta og annarra galla á suðuyfirborðinu sem hafa áhrif á vélræna eiginleika suðunnar.

Skvettur í suðu vísar til dropa af bráðnu málmi sem þeytast út úr bráðnu lauginni við suðuferlið. Þessir dropar geta fallið á nærliggjandi vinnuflöt og valdið ójöfnum og ójöfnum á yfirborðinu og geta einnig valdið tapi á gæðum bráðnu laugarinnar, sem leiðir til beygla, sprengipunkta og annarra galla á suðuyfirborðinu sem hafa áhrif á vélræna eiginleika suðunnar.

Flokkun skvetta:

Lítil skvettur: Storknunardropar sem eru til staðar við brún suðusamans og á yfirborði efnisins, hafa aðallega áhrif á útlit en hafa engin áhrif á afköst; Almennt er greinarmunurinn sá að dropinn er minni en 20% af breidd suðusamans.

Stórar skvettur: Það er gæðatap, sem birtist sem beyglur, sprengipunktar, undirskurðir o.s.frv. á yfirborðisuðusamskeyti, sem getur leitt til ójafnrar spennu og álags, sem hefur áhrif á afköst suðusamans. Aðaláherslan er lögð á þess konar galla.

Ferli til að koma fyrir í skvettum:

Skvetta birtist sem innspýting bráðins málms í bráðna laugina í átt sem er nokkurn veginn hornrétt á yfirborð suðuvökvans vegna mikillar hröðunar. Þetta sést greinilega á myndinni hér að neðan, þar sem vökvasúlan rís upp úr suðubráðinni og brotnar niður í dropa og myndar skvettur.

Skvettutilvik

Lasersuðuskiptist í varmaleiðni og djúpsuðu.

Varmaleiðnisveisla hefur nánast engar sprungur: Varmaleiðnisveisla felur aðallega í sér að flytja hita frá yfirborði efnisins út í efnið, og nánast engin sprungur myndast við ferlið. Ferlið felur ekki í sér mikla uppgufun málms eða eðlisfræðilegar málmvinnsluviðbrögð.

Djúpgengissuðu er aðalástandið þar sem skvettur eiga sér stað: Djúpgengissuðu felur í sér að leysir nær beint inn í efnið, flytur hita til efnisins í gegnum lykilgöt og ferlisviðbrögðin eru mikil, sem gerir það að aðalástandinu þar sem skvettur eiga sér stað.

Eins og sést á myndinni hér að ofan nota sumir fræðimenn háhraðaljósmyndun ásamt háhita gegnsæju gleri til að fylgjast með hreyfingu lykilgatsins við leysissuðu. Þar má sjá að leysirinn lendir í grundvallaratriðum á framvegg lykilgatsins og ýtir vökvanum niður á við, fer framhjá lykilgatinu og nær enda bráðna laugarinnar. Staðsetning leysigeislans inni í lykilgatinu er ekki föst og leysirinn er í Fresnel-gleypniástandi inni í lykilgatinu. Reyndar er þetta ástand margfaldra ljósbrota og gleypni, sem viðheldur tilvist bráðna laugvökvans. Staða leysigeislans breytist í hverju ferli með halla lykilgatsinsveggsins, sem veldur því að lykilgatið er í snúningshreyfingu. Geislunarstaða leysigeislans bráðnar, gufar upp, verður fyrir krafti og afmyndast, þannig að peristaltísk titringur færist áfram.

Í samanburðinum sem nefndur er hér að ofan er notað gegnsætt gler sem þolir háan hita, sem í raun jafngildir þversniði af bráðnu lauginni. Flæðisástand bráðnu laugarinnar er jú frábrugðið raunverulegum aðstæðum. Þess vegna hafa sumir fræðimenn notað hraðfrystingartækni. Við suðuferlið er bráðna laugin fryst hratt til að ná fram augnabliksástandi inni í lykilgatinu. Það sést greinilega að leysirinn lendir á framvegg lykilgatsins og myndar þrep. Leysirinn virkar á þetta þrep, ýtir bráðnu lauginni niður á við, fyllir lykilgatið á meðan leysirinn hreyfist áfram og fæst þannig áætlað flæðisstefnurit af flæðinu inni í lykilgatinu í raunverulegu bráðnu lauginni. Eins og sést á myndinni til hægri knýr bakslagsþrýstingur málmsins, sem myndast við leysigeislaeyðingu fljótandi málms, fljótandi bráðnu laugina framhjá framveggnum. Lykilgatið færist að hala bráðnu laugarinnar, streymir upp á við eins og gosbrunnur að aftan og lendir á yfirborði hala bráðnu laugarinnar. Á sama tíma, vegna yfirborðsspennu (því lægra sem yfirborðsspennuhitastigið er, því meiri er árekstrið), er fljótandi málmurinn í bráðnu halalauginni dreginn af yfirborðsspennunni að brún bráðnu laufanna og storknar stöðugt. Fljótandi málmurinn sem getur storknað síðar streymir aftur niður að hala lykilgatsins og svo framvegis.

Skýringarmynd af djúpsuðu með leysigeisla: A: Suðuátt; B: Leysigeisli; C: Lykilgat; D: Málmgufa, plasma; E: Verndandi gas; F: Framveggur lykilgatsins (slípun fyrir bræðslu); G: Lárétt flæði bráðins efnis um lykilgatið; H: Storknunarviðmót bráðinslaugar; I: Niðurflæðisleið bráðinslaugarinnar.

Yfirlit:

Samspil leysigeisla og efnis: Leysirinn verkar á yfirborð efnisins og veldur mikilli uppgufunarferli. Efnið er fyrst hitað, brætt og gufað upp. Við mikla uppgufunarferlið færist málmgufan upp á við til að gefa bráðna pollinn niður á við bakþrýsting, sem leiðir til lykilgatsins. Leysirinn fer inn í lykilgatið og gengst undir margvísleg losunar- og frásogsferli, sem leiðir til stöðugs framboðs af málmgufu sem heldur lykilgatinu við. Leysirinn virkar aðallega á framvegg lykilgatsins og uppgufun á sér aðallega stað á framvegg lykilgatsins. Bakþrýstingurinn ýtir fljótandi málminum frá framvegg lykilgatsins og færist umhverfis lykilgatið að enda bráðna pollsins. Vökvinn sem ferðast á miklum hraða umhverfis lykilgatið ýtir bráðna pollinum upp á við og myndar upphækkaðar bylgjur. Síðan, knúinn áfram af yfirborðsspennu, færist hann að brúninni og storknar í slíkum hringrás. Skvetta á sér aðallega stað á brún lykilgatsopnunarinnar og fljótandi málmurinn á framveggnum fer á miklum hraða framhjá lykilgatinu og hefur áhrif á stöðu bráðna pollsins á afturveggnum.