钢/玻璃夹层激光焊接中钥匙孔行为、飞溅及钥匙孔诱导气泡形成的观测

摘要： 对钢/玻璃夹层材料进行激光焊接，以清晰观察小孔行为、飞溅及小孔诱导气泡的形成过程。分析了飞溅与小孔诱导气泡的形成机理，并探讨了二者之间的关联。小孔周围飞溅的形成需经历五个关键步骤：小孔壁面凸起形成、凸起上涌导致小孔入口尺寸减小、小孔周围熔柱形成、熔柱尺寸增大以及最终飞溅产生。小孔入口尺寸的减小会增强蒸汽剪切应力，从而加速飞溅形成。后部小孔壁面的大变形降低了蒸汽剪切应力的垂直分量，因此该区域飞溅较少。小孔诱导气泡分为两类：由前后小孔壁面间整体小孔坍塌形成，以及单纯后部小孔壁面坍塌形成。小孔诱导气泡的形成对飞溅产生的影响并不显著。