Ulinganisho wa athari za kulehemu za leza zenye kipenyo tofauti cha msingi

Kulehemu kwa lezainaweza kupatikana kwa kutumia miale ya leza inayoendelea au yenye mapigo. Kanuni zakulehemu kwa lezainaweza kugawanywa katika kulehemu kwa upitishaji joto na kulehemu kwa kupenya kwa kina kwa leza. Wakati msongamano wa nguvu ni chini ya 104 ~ 105 W/cm2, ni kulehemu kwa upitishaji joto. Kwa wakati huu, kina cha kupenya ni kidogo na kasi ya kulehemu ni polepole; wakati msongamano wa nguvu ni mkubwa kuliko 105 ~ 107 W/cm2, uso wa chuma hupindana na kuwa "mashimo" kutokana na joto, na kutengeneza kulehemu kwa kupenya kwa kina, ambayo ina sifa za kasi ya kulehemu haraka na uwiano mkubwa wa kipengele. Kanuni ya upitishaji jotokulehemu kwa lezani: mionzi ya leza hupasha joto uso unaotakiwa kusindika, na joto la uso huenea hadi ndani kupitia upitishaji wa joto. Kwa kudhibiti vigezo vya leza kama vile upana wa mapigo ya leza, nishati, nguvu ya kilele, na masafa ya marudio, kipande cha kazi huyeyushwa ili kuunda bwawa maalum lililoyeyuka.

Kulehemu kwa kina kwa leza kwa ujumla hutumia boriti ya leza inayoendelea kukamilisha muunganisho wa vifaa. Mchakato wake wa kimwili wa metallurgiska unafanana sana na ule wa kulehemu kwa boriti ya elektroni, yaani, utaratibu wa ubadilishaji wa nishati unakamilika kupitia muundo wa "shimo-funguo".

Chini ya mionzi ya leza yenye msongamano wa kutosha wa nguvu, nyenzo huvukiza na mashimo madogo huundwa. Shimo hili dogo lililojaa mvuke ni kama mwili mweusi, likifyonza karibu nishati yote ya boriti ya tukio. Halijoto ya usawa katika shimo hufikia takriban 2500°C. Joto huhamishwa kutoka ukuta wa nje wa shimo lenye joto la juu, na kusababisha chuma kinachozunguka shimo kuyeyuka. Shimo dogo hujazwa na mvuke wa joto la juu unaotokana na uvukizi unaoendelea wa nyenzo za ukuta chini ya mionzi ya boriti. Kuta za shimo dogo zimezungukwa na chuma kilichoyeyushwa, na chuma kioevu kimezungukwa na nyenzo ngumu (katika michakato mingi ya kawaida ya kulehemu na kulehemu kwa leza, nishati huwekwa kwanza kwenye uso wa kipande cha kazi na kisha kusafirishwa hadi ndani kwa uhamisho). Mtiririko wa kioevu nje ya ukuta wa shimo na mvutano wa uso wa safu ya ukuta uko katika awamu na shinikizo la mvuke linalozalishwa kila mara kwenye shimo la shimo na kudumisha usawa unaobadilika. Mwanga huingia kwenye shimo dogo kila mara, na nyenzo nje ya shimo dogo hutiririka kila mara. Mwanga unaposogea, shimo dogo huwa katika hali thabiti ya mtiririko.

Hiyo ni kusema, shimo dogo na chuma kilichoyeyuka kinachozunguka ukuta wa shimo husonga mbele kwa kasi ya mbele ya boriti ya majaribio. Chuma kilichoyeyuka hujaza pengo lililobaki baada ya shimo dogo kuondolewa na huganda ipasavyo, na kulehemu huundwa. Yote haya hutokea haraka sana kiasi kwamba kasi ya kulehemu inaweza kufikia mita kadhaa kwa dakika.

Baada ya kuelewa dhana za msingi za msongamano wa nguvu, kulehemu kwa upitishaji joto, na kulehemu kwa kupenya kwa kina, tutafanya uchambuzi wa kulinganisha wa msongamano wa nguvu na awamu za metallografiki za kipenyo tofauti cha msingi.

Ulinganisho wa majaribio ya kulehemu kulingana na kipenyo cha kawaida cha msingi wa leza sokoni:

Uzito wa nguvu wa nafasi ya leza zenye kipenyo tofauti cha msingi

Kwa mtazamo wa msongamano wa nguvu, chini ya nguvu ile ile, kipenyo cha msingi kikiwa kidogo, mwangaza wa leza unakuwa juu zaidi na nishati ikiwa imejikita zaidi. Ikiwa leza inalinganishwa na kisu kikali, kipenyo cha msingi kikiwa kidogo, leza inakuwa kali zaidi. Msongamano wa nguvu wa leza ya kipenyo cha msingi cha 14um ni zaidi ya mara 50 ya leza ya kipenyo cha msingi cha 100um, na uwezo wa usindikaji ni mkubwa zaidi. Wakati huo huo, msongamano wa nguvu uliohesabiwa hapa ni msongamano rahisi wa wastani. Usambazaji halisi wa nishati ni takriban usambazaji wa Gaussian, na nishati ya kati itakuwa mara kadhaa ya msongamano wa nguvu wa wastani.

Mchoro wa kimfumo wa usambazaji wa nishati ya leza wenye kipenyo tofauti cha msingi

Rangi ya mchoro wa usambazaji wa nishati ni usambazaji wa nishati. Kadiri rangi inavyozidi kuwa nyekundu, ndivyo nishati inavyozidi kuwa kubwa. Nishati nyekundu ni mahali ambapo nishati imejilimbikizia. Kupitia usambazaji wa nishati ya leza wa mihimili ya leza yenye kipenyo tofauti cha msingi, inaweza kuonekana kwamba sehemu ya mbele ya boriti ya leza si kali na boriti ya leza ni kali. Kadiri ndogo, ndivyo nishati inavyojilimbikizia zaidi kwenye sehemu moja, ndivyo inavyozidi kuwa kali na ndivyo uwezo wake wa kupenya unavyozidi kuwa na nguvu.

Ulinganisho wa athari za kulehemu za leza zenye kipenyo tofauti cha msingi

Ulinganisho wa leza zenye kipenyo tofauti cha msingi:

(1) Jaribio linatumia kasi ya 150mm/s, kulehemu kwa nafasi ya kuzingatia, na nyenzo hiyo ni alumini ya mfululizo 1, unene wa 2mm;

(2) Kadiri kipenyo cha msingi kinavyokuwa kikubwa, ndivyo upana wa kuyeyuka unavyokuwa mkubwa, ndivyo eneo linaloathiriwa na joto linavyokuwa kubwa, na ndivyo msongamano mdogo wa nguvu ya kitengo unavyokuwa mdogo. Wakati kipenyo cha msingi kinapozidi 200um, si rahisi kufikia kina cha kupenya kwenye aloi zenye athari kubwa kama vile alumini na shaba, na kulehemu kwa kina cha juu kunaweza kupatikana tu kwa nguvu kubwa;

(3) Leza zenye msingi mdogo zina msongamano mkubwa wa nguvu na zinaweza kutoboa haraka mashimo ya funguo kwenye uso wa vifaa vyenye nishati nyingi na maeneo madogo yanayoathiriwa na joto. Hata hivyo, wakati huo huo, uso wa kulehemu ni mbaya, na uwezekano wa kuporomoka kwa tundu la funguo ni mkubwa wakati wa kulehemu kwa kasi ya chini, na tundu la funguo hufungwa wakati wa mzunguko wa kulehemu. Mzunguko huo ni mrefu, na kasoro kama vile kasoro na vinyweleo vinaweza kutokea. Inafaa kwa usindikaji wa kasi ya juu au usindikaji kwa njia ya kuzungusha;

(4) Leza kubwa zenye kipenyo cha msingi zina madoa makubwa ya mwanga na nishati iliyotawanyika zaidi, na kuzifanya zifae zaidi kwa ajili ya kuyeyusha uso wa leza, kufunika, kufyonza na michakato mingine.