Mwingiliano wa Nyenzo za Leza - Athari ya Shimo la Funguo

Uundaji na ukuzaji wa mashimo muhimu:

 

Ufafanuzi wa Shimo la Kifunguo: Wakati mng'ao wa mionzi ni mkubwa kuliko 10 ^ 6W/cm ^ 2, uso wa nyenzo huyeyuka na kuyeyuka chini ya ushawishi wa leza. Wakati kasi ya uvukizi ni kubwa vya kutosha, shinikizo la kurudi nyuma kwa mvuke linalozalishwa linatosha kushinda mvutano wa uso na mvuto wa kioevu wa metali ya kioevu, na hivyo kuhamisha baadhi ya metali ya kioevu, na kusababisha bwawa lililoyeyuka katika eneo la uchochezi kuzama na kuunda mashimo madogo; Mwanga wa mwanga hufanya kazi moja kwa moja chini ya shimo dogo, na kusababisha metali kuyeyuka zaidi na gesi. Mvuke wa shinikizo kubwa unaendelea kulazimisha metali ya kioevu chini ya shimo kutiririka kuelekea pembezoni mwa bwawa lililoyeyuka, na kuongeza kina cha shimo dogo. Mchakato huu unaendelea, hatimaye kutengeneza shimo kama tundu la ufunguo kwenye metali ya kioevu. Wakati shinikizo la mvuke wa metali linalotokana na boriti ya leza kwenye shimo dogo linapofikia usawa na mvutano wa uso na mvuto wa metali ya kioevu, shimo dogo halizidi kina na kuunda shimo dogo lenye kina kirefu, ambalo huitwa "athari ya shimo dogo".

Wakati boriti ya leza inaposogea ikilinganishwa na kipini cha kazi, shimo dogo linaonyesha sehemu ya mbele iliyopinda kidogo nyuma na pembetatu iliyogeuzwa iliyoelekezwa wazi nyuma. Ukingo wa mbele wa shimo dogo ni eneo la kitendo cha leza, lenye halijoto ya juu na shinikizo kubwa la mvuke, huku halijoto kando ya ukingo wa nyuma ikiwa chini kiasi na shinikizo la mvuke ni ndogo. Chini ya tofauti hii ya shinikizo na halijoto, kioevu kilichoyeyuka hutiririka kuzunguka shimo dogo kutoka mwisho wa mbele hadi mwisho wa nyuma, na kutengeneza vortex upande wa nyuma wa shimo dogo, na hatimaye huganda kwenye ukingo wa nyuma. Hali ya nguvu ya tundu la ufunguo inayopatikana kupitia simulizi ya leza na kulehemu halisi imeonyeshwa kwenye mchoro hapo juu, Muundo wa mashimo madogo na mtiririko wa kioevu kilichoyeyuka kinachozunguka wakati wa kusafiri kwa kasi tofauti.

Kutokana na uwepo wa mashimo madogo, nishati ya miale ya leza hupenya ndani ya ndani ya nyenzo, na kutengeneza mshono huu wa kina na mwembamba wa kulehemu. Mofolojia ya kawaida ya sehemu mtambuka ya mshono wa kulehemu wa kupenya kwa kina wa leza inaonyeshwa kwenye mchoro hapo juu. Kina cha kupenya cha mshono wa kulehemu ni karibu na kina cha tundu la ufunguo (kwa usahihi, safu ya metallographic ni 60-100um zaidi ya tundu la ufunguo, safu moja ndogo ya kioevu). Kadiri msongamano wa nishati ya leza unavyokuwa juu, ndivyo shimo dogo linavyozidi kuwa kubwa, na ndivyo kina cha kupenya cha mshono wa kulehemu kinavyozidi kuwa kikubwa. Katika kulehemu kwa leza yenye nguvu nyingi, uwiano wa kina cha juu zaidi wa mshono wa kulehemu unaweza kufikia 12:1.

Uchambuzi wa ufyonzaji wanishati ya lezakwa tundu la ufunguo

Kabla ya kuundwa kwa mashimo madogo na plasma, nishati ya leza hupitishwa hasa hadi ndani ya kipande cha kazi kupitia upitishaji wa joto. Mchakato wa kulehemu ni wa kulehemu kwa njia ya kondakta (yenye kina cha kupenya cha chini ya 0.5mm), na kiwango cha kunyonya kwa leza ya nyenzo ni kati ya 25-45%. Mara tu tundu la ufunguo linapoundwa, nishati ya leza hufyonzwa zaidi na ndani ya kipande cha kazi kupitia athari ya tundu la ufunguo, na mchakato wa kulehemu unakuwa kulehemu kwa njia ya kina (yenye kina cha kupenya cha zaidi ya 0.5mm), Kiwango cha kunyonya kinaweza kufikia zaidi ya 60-90%.

Athari ya tundu la ufunguo ina jukumu muhimu sana katika kuongeza ufyonzaji wa leza wakati wa usindikaji kama vile kulehemu kwa leza, kukata, na kuchimba visima. Mwangaza wa leza unaoingia kwenye tundu la ufunguo karibu hufyonzwa kabisa kupitia tafakari nyingi kutoka kwa ukuta wa tundu.

Kwa ujumla inaaminika kwamba utaratibu wa kunyonya nishati wa leza ndani ya tundu la ufunguo unajumuisha michakato miwili: kunyonya kinyume na kunyonya Fresnel.

Usawa wa shinikizo ndani ya tundu la ufunguo

Wakati wa kulehemu kwa kina kwa leza, nyenzo hupitia uvukizi mkali, na shinikizo la upanuzi linalotokana na mvuke wa joto la juu huondoa metali kioevu, na kutengeneza mashimo madogo. Mbali na shinikizo la mvuke na shinikizo la uondoaji (pia hujulikana kama nguvu ya mmenyuko wa uvukizi au shinikizo la urejeshaji) la nyenzo, pia kuna mvutano wa uso, shinikizo tuli la kioevu linalosababishwa na mvuto, na shinikizo la nguvu la umajimaji linalotokana na mtiririko wa nyenzo zilizoyeyuka ndani ya shimo dogo. Miongoni mwa shinikizo hizi, shinikizo la mvuke pekee ndilo linalodumisha ufunguzi wa shimo dogo, huku nguvu zingine tatu zikijitahidi kufunga shimo dogo. Ili kudumisha uthabiti wa tundu la ufunguo wakati wa mchakato wa kulehemu, shinikizo la mvuke lazima litoshe kushinda upinzani mwingine na kufikia usawa, kudumisha utulivu wa muda mrefu wa tundu la ufunguo. Kwa urahisi, kwa ujumla inaaminika kwamba nguvu zinazofanya kazi kwenye ukuta wa tundu la ufunguo ni shinikizo la urejeshaji (shinikizo la urejeshaji wa mvuke wa chuma) na mvutano wa uso.

Utulivu wa Hole la Kifunguo

 

Usuli: Leza hufanya kazi kwenye uso wa vifaa, na kusababisha kiasi kikubwa cha chuma kuyeyuka. Shinikizo la kurudi nyuma hushinikiza chini kwenye bwawa lililoyeyuka, na kutengeneza mashimo ya funguo na plasma, na kusababisha ongezeko la kina cha kuyeyuka. Wakati wa mchakato wa kusonga, leza hugonga ukuta wa mbele wa tundu la funguo, na nafasi ambapo leza hugusa nyenzo itasababisha uvukizi mkubwa wa nyenzo. Wakati huo huo, ukuta wa tundu la funguo utapata hasara kubwa, na uvukizi utaunda shinikizo la kurudi nyuma ambalo litashinikiza chini ya chuma kioevu, na kusababisha ukuta wa ndani wa tundu la funguo kubadilika chini na kuzunguka chini ya tundu la funguo kuelekea nyuma ya bwawa lililoyeyuka. Kutokana na kubadilika kwa bwawa lililoyeyuka kioevu kutoka ukuta wa mbele hadi ukuta wa nyuma, ujazo ndani ya tundu la funguo hubadilika kila mara. Shinikizo la ndani la tundu la funguo pia hubadilika ipasavyo, ambalo husababisha mabadiliko katika ujazo wa plasma iliyonyunyiziwa. Mabadiliko katika ujazo wa plasma husababisha mabadiliko katika kinga, kinzani, na unyonyaji wa nishati ya leza, na kusababisha mabadiliko katika nishati ya leza inayofikia uso wa nyenzo. Mchakato mzima ni wa mabadiliko na wa mara kwa mara, hatimaye husababisha kupenya kwa chuma chenye umbo la msumeno na mawimbi, na hakuna kulehemu laini sawa kwa kupenya. Mchoro hapo juu ni mwonekano wa sehemu nzima ya katikati ya kulehemu inayopatikana kwa kukata kwa muda mrefu sambamba na katikati ya kulehemu, pamoja na kipimo cha wakati halisi cha tofauti ya kina cha tundu la ufunguo kwaIPG-LDD kama ushahidi.

Boresha mwelekeo wa utulivu wa tundu la ufunguo

Wakati wa kulehemu kwa kina cha leza, uthabiti wa shimo dogo unaweza kuhakikishwa tu na usawa wa nguvu wa shinikizo mbalimbali ndani ya shimo. Hata hivyo, unyonyaji wa nishati ya leza na ukuta wa shimo na uvukizi wa vifaa, utoaji wa mvuke wa chuma nje ya shimo dogo, na harakati ya mbele ya shimo dogo na bwawa lililoyeyuka yote ni michakato mikali na ya haraka sana. Chini ya hali fulani za mchakato, katika nyakati fulani wakati wa mchakato wa kulehemu, kuna uwezekano kwamba uthabiti wa shimo dogo unaweza kuvurugika katika maeneo ya ndani, na kusababisha kasoro za kulehemu. Zile za kawaida na za kawaida ni kasoro ndogo za vinyweleo na matone yanayosababishwa na kuanguka kwa tundu la ufunguo;

Kwa hivyo jinsi ya kuimarisha tundu la ufunguo?

Kubadilika kwa umajimaji wa tundu la funguo ni ngumu kiasi na kunahusisha mambo mengi sana (eneo la halijoto, eneo la mtiririko, eneo la nguvu, fizikia ya optoelectronic), ambayo yanaweza kufupishwa katika makundi mawili: uhusiano kati ya mvutano wa uso na shinikizo la mvuke wa chuma; Shinikizo la mvuke wa chuma hufanya kazi moja kwa moja kwenye uzalishaji wa tundu la funguo, ambalo linahusiana kwa karibu na kina na ujazo wa tundu la funguo. Wakati huo huo, kama dutu pekee inayosogea juu ya mvuke wa chuma katika mchakato wa kulehemu, pia inahusiana kwa karibu na kutokea kwa matone; Mvutano wa uso huathiri mtiririko wa bwawa lililoyeyuka;

Kwa hivyo mchakato thabiti wa kulehemu kwa leza unategemea kudumisha mteremko wa usambazaji wa mvutano wa uso katika bwawa lililoyeyuka, bila mabadiliko mengi. Mvutano wa uso unahusiana na usambazaji wa halijoto, na usambazaji wa halijoto unahusiana na chanzo cha joto. Kwa hivyo, chanzo cha joto cha mchanganyiko na kulehemu kwa swing ni maelekezo ya kiufundi yanayowezekana kwa mchakato thabiti wa kulehemu;

Mvuke wa chuma na ujazo wa tundu la ufunguo unahitaji kuzingatia athari ya plasma na ukubwa wa ufunguzi wa tundu la ufunguo. Kadiri ufunguzi ulivyo mkubwa, ndivyo tundu la ufunguo linavyokuwa kubwa, na mabadiliko madogo katika sehemu ya chini ya bwawa la kuyeyuka, ambayo yana athari ndogo kwa ujazo wa jumla wa tundu la ufunguo na mabadiliko ya shinikizo la ndani; Kwa hivyo, leza ya hali ya pete inayoweza kurekebishwa (eneo la annular), mfuatano wa arc ya leza, moduli ya masafa, n.k. yote ni maelekezo ambayo yanaweza kupanuliwa.

 


Muda wa chapisho: Desemba-01-2023