การปั่นด้วยเลเซอร์เป็นวิธีปั่นความหนาแน่นพลังงานสูง ที่มีลักษณะคือการนําความร้อนเข้าที่เน้น, การปั่นที่แคบ, และการปรับปรุงที่ต่ํา, และมันถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมแปรรูปโลหะ.ระหว่างการปั่น, หากพื้นที่ผสมผสานถูกเผชิญกับออกซิเจนหรือก๊าซที่ออกซิเดน, การออกซิเดชั่นอาจเกิดขึ้น, ส่งผลให้ผิวผสมผสานสีดํา, เหลือง, น้ําเงินหรือสีออกไซด์,ที่ส่งผลกระทบต่อการทํางานของเครื่องกลและคุณภาพการปรากฏตัวบทความนี้วิเคราะห์สาเหตุหลักของการออกซิเดชั่นของสอยจากมุมมองของลักษณะของวัสดุ ปัจจัยสิ่งแวดล้อม การป้องกันก๊าซ และปารามิเตอร์กระบวนการ
1กลไกพื้นฐานของการออกซิเดชั่นของสอ
การออกซิเดชั่นของสอเกิดขึ้นเมื่อโลหะที่มีอุณหภูมิสูงปฏิกิริยากับออกซิเจนหรือก๊าซที่ออกซิเดชั่น อุณหภูมิของโซนสอเลเซอร์สามารถถึง 1000 ° C ~ 3000 ° Cและสระน้ําหลอมและเขตที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนยังคงอยู่ในสภาพที่ทํางานด้วยอุณหภูมิการปฏิกิริยาออกซิเดชั่นทั่วไปประกอบด้วย:
โลหะ + O2 → โลหะออกไซด์
การออกซิเดนที่เหมาะสมของธาตุสกัด (เช่น Cr, Mn, Ti, Al)
ดังนั้นระดับการออกซิเดชั่นจึงเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับอุณหภูมิ การประกอบวัสดุ และปริมาณออกซิเจน
2สาเหตุหลักของการออกซิเดชั่นของสอย
(1) การป้องกันก๊าซที่ไม่เพียงพอ
นี่คือสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการออกซิเดชั่นระหว่างการปั่นด้วยเลเซอร์ และโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับ
การไหลของก๊าซไม่เพียงพอ ส่งผลให้เกิดการแยกออกซิเจนไม่ครบถ้วน
มุมจุลที่ไม่ถูกต้องที่ทําให้การครอบคลุมไม่สมบูรณ์
ประเภทก๊าซที่ไม่เหมาะสม (ตัวอย่างเช่น ไนโตรเจนที่มีสภาพอ่อนแอน้อยกว่าอาร์กอน)
ความไม่เหมาะสมของก๊าซ Diffuser หรือโครงสร้างการป้องกัน
ประสิทธิภาพต่อการออกซิเดนทั่วไปของก๊าซป้องกันประมาณ:
อาร์กอน > ฮีเลียม > ไนโตรเจน > ไม่มีการป้องกัน
หากการป้องกันไม่เพียงพอ สระน้ําหลอมจะถูกเผยแพร่ต่ออากาศระหว่างการเย็น ซึ่งเพิ่มการออกซิเดชั่น
(2) คลังออกซิเจนสูงในสภาพแวดล้อมในการผสมผสาน
หากสภาพแวดล้อมการปั่นมีออกซิเจนมากเกินไปเนื่องจากการอากาศไม่ดีหรือความบริสุทธิ์ของก๊าซที่ต่ํา, ประสิทธิภาพการป้องกันจะลดลง. สถานการณ์ทั่วไปประกอบด้วย:
ก๊าซป้องกันความบริสุทธิ์ต่ําที่มีปริมาณออกซิเจนสูงเกินไป
การไหลของอากาศภายในที่นําออกซิเจนเข้าไปในเขตผสม
การรั่วไหลของสายแก๊สที่นําอากาศเข้า
ตัวอย่างเช่น ถ้าความบริสุทธิ์ของอาร์กอนอุตสาหกรรมต่ํากว่า 99.99% การออกซิเดชั่นของสอสามารถเพิ่มขึ้นอย่างมาก
(3) วัสดุที่มีอัตราการออกซิเดนสูง
วัสดุต่าง ๆ แสดงปฏิกิริยาทางเคมีที่แตกต่างกัน โลหะที่มีธาตุต่อไปนี้มีความชุ่มชื่นต่อการออกซิเดน:
Cr, Mn, Si, Al, Ti และธาตุประกอบอื่น ๆ
สแตนเลสที่มีมะแกนเนสสูง, สแตนเลสไร้ขัด, สแตนเลสไทเทเนียม และสแตนเลสแม็กนีเซียม
ตัวอย่าง:
สแตนเลสที่มีโครเมียม ซึ่งสร้างโครเมียมออกไซด์ มากกว่า 600 °C ส่งผลให้มีสี
สารเหล็กไทเทเนียมปฏิกิริยากับออกซิเจนที่สูงกว่า 400 °C ส่งผลให้สับผ่าสีและอ่อนแอ
ดังนั้น คุณสมบัติของวัสดุจึงมีบทบาทสําคัญในพฤติกรรมการออกซิเดน
(4) การ ใส่ ความ ร้อน ผ่าน ไลเซอร์ ที่ เกิน เสมอ
ความร้อนที่นําเข้ากําหนดอุณหภูมิและระยะเวลาของสระน้ําหลอม
อุณหภูมิสระละลายที่สูงขึ้นและการออกซิเดนที่เข้มข้น
ระยะเวลาเย็นที่ยาวนานขึ้น เพิ่มช่องว่างการเผชิญกับการออกซิเดชั่น
การเปลี่ยนสีของผสมผสมที่เกิดขึ้นมักจะตามลําดับเช่น:
สีทอง → สีฟ้า → สีม่วง → สีเทา/ดํา
สีเข้มมืดมิดมักจะแสดงถึงระดับการออกซิเดนที่สูงขึ้น
(5) ความเร็วในการปั่นที่ต่ํา
ความเร็วในการผสมผสานมีสัดส่วนกลับกันกับเวลาการเผชิญหน้ากับสระน้ําหลอม:
ความเร็วช้า → การเผชิญหน้านานกว่า → การออกซิเดนที่เพิ่มขึ้น
ความเร็วสูง → การเผชิญหน้าที่สั้นกว่า → การออกซิเดนที่ลดลง
การเปลี่ยนสีจากการออกซิเดชั่นเป็นเรื่องปกติมากในงานผสมผสมผสานแผ่นบาง ในความเร็วการเดินทางที่ต่ํา
(6) ไม่มีการป้องกันหลังการผสม
วัสดุบางชนิดต้องการการป้องกันหลังผสมระหว่างการเย็น; ไม่เช่นนั้น การออกซิเดชั่นอาจเกิดขึ้นในขณะที่วัสดุยังร้อน. กรณีทั่วไปประกอบด้วย:
สารสกัดของไทเทเนียมที่ต้องการการป้องกันก๊าซลาก
หลอดเหล็กไร้ขัดเหล็กที่ต้องการการป้องกันภายใน (การล้างหลังอาร์กอน)
การป้องกันหลังที่ไม่เพียงพอส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนสีทางความร้อนที่เห็นได้ และชั้นออกไซด์
3. ผลของการออกซิเดชั่นของสเวด
การออกซิเดชั่นของเหล็กผสมไม่เพียงแต่ส่งผลกระทบต่อลักษณะ แต่ยังอาจทําให้:
ความต้านทานต่อการกัดกรองที่ลดลง (การออกซิเดชั่นโครเมียมลดการกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับ)
ความยืดหยุ่นและความแข็งแรงที่ลดลง (ตัวอย่างเช่น ทิตาเนียมอ่อนแอ)
ความรู้สึกต่อการแตกที่เพิ่มขึ้น
การทํางานที่ลดความเหนื่อยล้า
ความต้องการหลังการแปรรูปที่เพิ่มขึ้น (การปั่นกรดหรือการกําจัดกล)
ดังนั้นอุตสาหกรรมที่มีความต้องการคุณภาพการผสมที่สูง ต้องควบคุมระดับการออกซิเดน
การออกซิเดชั่นของสอในระหว่างการผสมเลเซอร์เป็นสาเหตุหลัก ๆ ของการป้องกันที่ไม่เพียงพอ, ความกระชับกระชับในการออกซิเดชของวัสดุ, ระดับออกซิเจนในสิ่งแวดล้อมที่สูง, การใส่ความร้อนสูง, และความเร็วในการผสมที่ไม่เหมาะสมเพื่อลดการออกซิเดน, กลยุทธ์ป้องกันก๊าซ, ปริมาตรการกระบวนการ, การออกแบบอุปกรณ์, และสภาพแวดล้อมต้องถูกปรับปรุงให้ดีที่สุดในส่วนผสม