Έρευνα για την τεχνολογία τήξης με συγκόλληση με λέιζερ

Είναι σκόπιμο να χρησιμοποιηθεί ένα μοντέλο συνδυασμένης πηγής θερμότητας που αποτελείται από μια περιστρεφόμενη πηγή θερμότητας σώματος Gauss και μια διπλή ελλειψοειδή πηγή θερμότητας σώματος για την προσομοίωση του σχηματισμού μικρών οπών στη συγκόλληση κραμάτων τιτανίου με λέιζερ βαθιάς τήξης καθώς και του πεδίου ταχύτητας ροής η συγκολλημένη λιωμένη πισίνα. Το μοντέλο πηγής θερμότητας σώματος μπορεί να αντικατοπτρίζει τη βασική φυσική διαδικασία της διαδικασίας συγκόλλησης με λέιζερ βαθιάς τήξης και επίσης αντανακλά τα χαρακτηριστικά προσομοίωσης της μεθόδου όγκου ελέγχου.
Στη διαδικασία συγκόλλησης βαθιάς τήξης με πλήρως διεισδυτικό λέιζερ, η διάμετρος της μικρής οπής δεν είναι πολύ ευαίσθητη στην ισχύ του λέιζερ, ενώ η γωνία κλίσης της μικρής οπής αλλάζει πολύ σημαντικά με την αύξηση της ταχύτητας συγκόλλησης με λέιζερ. Υπό την προϋπόθεση της σταθερής πίεσης ροής αέρα στη μικρή οπή, η πίεση επιφανειακής τάσης που προκαλείται από την καμπυλότητα της ελεύθερης επιφάνειας της μικρής οπής έχει μεγάλη σχέση με την ταχύτητα συγκόλλησης. Με την αύξηση της ταχύτητας συγκόλλησης, η σταθερότητα των μικρών οπών μειώνεται σταδιακά.
Συγκόλληση με λέιζερ βαθιάς τήξης λιωμένη πισίνα του ρυθμού ροής της άνω επιφάνειας για το μέγιστο, η δύναμη Marangoni στην επιφάνεια της λιωμένης λίμνης της μεταφοράς θερμότητας με συναγωγή παίζει κυρίαρχο ρόλο. Κάτω από τη δράση της κινούμενης πηγής θερμότητας, η ροή Marangoni από τη συμμετρική μορφή γύρω από το κέντρο θέρμανσης λέιζερ εξελίχθηκε σε σχήμα γυρίνου της διεύθυνσης μήκους άξονα της λίμνης τήγματος παράλληλη προς την κατεύθυνση συγκόλλησης. Στην επιφάνεια της δεξαμενής τήξης έως το πλάτος της δεξαμενής τήξης 1/2 ως την ακτίνα της ταχύτητας του "εικονικού κύκλου, ο ρυθμός ροής της δεξαμενής τήξης είναι μεγαλύτερος, σε αυτόν τον "εικονικό" κύκλο, ο ρυθμός ροής του υγρού της λίμνης τήγματος μειώνεται σταδιακά. Ο ρυθμός ροής του ρευστού είναι σημαντικά χαμηλότερος από την επιφάνεια της πισίνας, αλλά πολύ μεγαλύτερος από την τιμή της ταχύτητας συγκόλλησης η δεξαμενή τήγματος είναι μεγαλύτερη από την τιμή της ταχύτητας ροής του μετάλλου μέσα στη δεξαμενή τήγματος.
Το σχήμα και το μέγεθος της δεξαμενής συγκόλλησης έχουν καλή αντιστοιχία με το μέγεθος και τη θέση της δίνης ταχύτητας ροής της δεξαμενής τήξης. Τήξη δίνη πισίνα είναι Marangoni ροή και στερεό-υγρό διεπαφή της ανάκρουσης της κοινής δράσης των αποτελεσμάτων, η άνωση και η βαρύτητα παίζουν μόνο υποστηρικτικό ρόλο. Η ύπαρξη της δίνης ροής λιωμένου ρευστού πισίνας, ενίσχυσε σημαντικά τη μεταφορά θερμότητας μεταξύ του μεταλλικού υγρού υψηλής θερμοκρασίας και του ψυχρού ρευστού, η οποία επηρεάζει άμεσα το μέγεθος του σχήματος της δεξαμενής συγκόλλησης.
Οι παράμετροι της πλευράς συγκόλλησης βαθιάς τήξης λέιζερ που φυσά βοηθητική ροή αέρα είναι ένας από τους κύριους παράγοντες για τον προσδιορισμό του μεγέθους της προστατευόμενης περιοχής της πισίνας συγκόλλησης και τη μείωση της ροής καπνού πλάσματος από την έκρηξη μικρής οπής. Η αύξηση της ταχύτητας ροής κοντά στο ρεύμα καπνού του πλάσματος ευνοεί τη μεταφορά θερμότητας, η οποία με τη σειρά της αυξάνει την πιθανότητα σύνθεσης μεταξύ θετικών και αρνητικών ιόντων πλάσματος, διευκολύνοντας έτσι τη βελτίωση της ποιότητας συγκόλλησης. Υπάρχει μεγάλη διαφορά μεταξύ του πεδίου ροής συστατικών όπου το βοηθητικό ρεύμα αερίου είναι ήλιο και του πεδίου ροής όπου το βοηθητικό ρεύμα αερίου είναι ξένο. Από την άποψη του μεγέθους της προστατευόμενης περιοχής, η προστασία του αερίου είναι ανώτερη από αυτή του αερίου.