ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมยานยนต์ได้ส่งเสริมแผ่นบางโดยมีวัตถุประสงค์ในการปรับปรุงคุณภาพในระยะยาวและการมีน้ำหนักเบา และอัตราการชุบสังกะสีของแผ่นเหล็กชุบสังกะสียังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตามเมื่อเทียบกับแผ่นเหล็กธรรมดา ความสามารถในการเชื่อมของแผ่นเหล็กชุบสังกะสีแย่มาก: ประการแรก ข้อบกพร่องของรูพรุนที่เกิดจากการระเหยของสังกะสีระหว่างการเชื่อม (รวมถึงหลุมที่ปรากฏบนพื้นผิวของเม็ดเชื่อมและรูภายในที่เหลืออยู่ในเม็ดเชื่อม) ประการที่สอง สังกะสี ไอน้ำจะพัดพาหยดหลอมเหลวและสระหลอมเหลวทำให้เกิดการกระเด็นมากเกินไป (รูปที่ 1) เพื่อตอบสนองต่อปัญหาเหล่านี้ จึงมีการปรับปรุงวัสดุการเชื่อมหรือแหล่งพลังงานหลายอย่างในอดีต แต่ยังห่างไกลจากความสามารถในการแก้ปัญหาความต้านทานรูพรุนและการกระเด็นในเวลาเดียวกันได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อบกพร่องของรูพรุนคาดว่าจะเกิดจากการแทรกซึมของไอสังกะสีที่เกิดจากชั้นชุบด้วยไฟฟ้าของส่วนที่ทับซ้อนกันของแผ่นเหล็กเข้าไปในสระหลอมเหลว แต่กลไกของการเกิดขึ้นยังไม่ชัดเจน
กลไกการเกิดข้อบกพร่องของรูขุมขน
1.1 วิธีการทดลอง
วัสดุฐานเป็นแผ่นเหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนผสม มีความหนา 2.3 มม. (ปริมาณการชุบสังกะสี 45 กรัม/ตร.ม.) การเชื่อมแบบจุดใช้เพื่อให้แน่ใจว่าส่วนที่ทับซ้อนกันของแผ่นเหล็กสัมผัสกันอย่างใกล้ชิด เพื่อป้องกันไม่ให้ไอสังกะสีหลุดออกจากช่องว่างระหว่างแผ่นเหล็ก การเชื่อม MAG ดำเนินการโดยใช้ข้อกำหนดที่แสดงในตารางที่ 1 และวิเคราะห์ผลกระทบของตำแหน่งการเชื่อมต่อหลุมและรูพรุน กล้องความเร็วสูงที่มีอัตราเฟรม 6000 fps ใช้ในการสังเกตพื้นผิวของสระหลอมเหลว และเครื่องฉายรังสีเอกซ์ความสว่างสูงที่มีอัตราเฟรม 500 fps (อุปกรณ์ของสถาบันวิทยาศาสตร์ร่วมมหาวิทยาลัยโอซาก้า) ใช้ในการสังเกตการก่อตัวของรูขุมขนภายในสระหลอมเหลวแบบไดนามิก
1.2 การสังเกตข้อบกพร่องของรูขุมขน
จากประสบการณ์เป็นที่ทราบกันว่าข้อบกพร่องของรูพรุนได้รับผลกระทบอย่างมากจากตำแหน่งการเชื่อม จำนวนหลุมและรูพรุนภายในระหว่างการเชื่อมแบบเรียบและการเชื่อมแบบดาวน์ฮิลล์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญระหว่างการเชื่อมแบบดาวน์ฮิลล์ กล้องความเร็วสูงจะสังเกตสภาพพื้นผิวของสระหลอมเหลว สำหรับการเชื่อมแบบลาดลง เมื่อไอสังกะสีที่เกิดจากการระเหยของชั้นสังกะสีหลุดออกไปภายในสระหลอมเหลวด้านหลังส่วนโค้ง จะมีหลุมและรูพรุนภายในจำนวนมาก สำหรับการเชื่อมแบบเรียบ เมื่อไอสังกะสีหลุดออกไปใต้ส่วนโค้งโดยตรง ไม่เพียงแต่จะมีความเว้าได้ยากเท่านั้น หลุมและจำนวนรูพรุนภายในก็จะลดลงด้วย และแนวโน้มนี้ไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของกระแสเชื่อมและแรงดันไฟฟ้า ลักษณะของการเชื่อมแบบดาวน์ฮิลล์คือตำแหน่งที่สระหลอมเหลวมาบรรจบกับส่วนโค้ง ผลการทดลองนี้แสดงให้เห็นว่าปรากฏการณ์การทรุดตัวโดยตรงใต้ส่วนโค้งมีความสัมพันธ์ที่ดีกับการก่อตัวของข้อบกพร่องของรูพรุน
