Уплыў ахоўнага газу пры лазернай зварцы
Што можа даць вам правільны ахоўны газ?
IПры лазернай зварцы выбар ахоўнага газу можа аказаць істотны ўплыў на фарміраванне, якасць, глыбіню і шырыню зварнога шва.
У пераважнай большасці выпадкаў увядзенне ахоўнага газу станоўча ўплывае на зварны шов, у той час як няправільнае выкарыстанне ахоўнага газу можа мець негатыўныя наступствы для зваркі.
Правільныя і няправільныя наступствы выкарыстання ахоўнага газу наступныя:
Правільнае выкарыстанне
Няправільнае выкарыстанне
1. Эфектыўная абарона зварачнай ванны
Правільнае ўвядзенне ахоўнага газу можа эфектыўна абараніць зварачную ванну ад акіслення або нават цалкам прадухіліць акісленне.
1. Пагаршэнне стану зварнога шва
Няправільная падача ахоўнага газу можа прывесці да дрэннай якасці зварнога шва.
2. Зніжэнне разбрызгвання
Правільная падача ахоўнага газу можа эфектыўна паменшыць разбрызгванне падчас зваркі.
2. Расколіны і зніжэнне механічных уласцівасцей
Выбар няправільнага тыпу газу можа прывесці да расколін зварнога шва і зніжэння механічных характарыстык.
3. Раўнамернае фарміраванне зварнога шва
Правільная падача ахоўнага газу спрыяе раўнамернаму размеркаванню зварачнай ванны падчас зацвярдзення, што прыводзіць да аднастайнага і эстэтычна прывабнага зварнога шва.
3. Павышанае акісленне або перашкоды
Няправільны выбар хуткасці патоку газу, занадта высокай або занадта нізкай, можа прывесці да павелічэння акіслення зварнога шва. Гэта таксама можа выклікаць сур'ёзныя парушэнні расплаўленага металу, што прывядзе да разбурэння або нераўнамернага фарміравання зварнога шва.
4. Пашырэнне выкарыстання лазера
Правільная падача ахоўнага газу можа эфектыўна знізіць ахоўны эфект ад пары металу або плазменных воблакаў на лазер, тым самым павялічваючы яго эфектыўнасць.
4. Недастатковая абарона або негатыўны ўплыў
Выбар няправільнага спосабу падачы газу можа прывесці да недастатковай абароны зварнога шва або нават негатыўна адбіцца на яго фарміраванні.
5. Зніжэнне парознасці зварнога шва
Правільная падача ахоўнага газу можа эфектыўна мінімізаваць утварэнне газавых пор у зварным шве. Выбраўшы адпаведны тып газу, хуткасць патоку і спосаб падачы, можна дасягнуць ідэальных вынікаў.
5. Уплыў на глыбіню зваркі
Увядзенне ахоўнага газу можа аказаць пэўны ўплыў на глыбіню шва, асабліва пры зварцы тонкіх пласцін, дзе ён мае тэндэнцыю памяншаць глыбіню шва.
Розныя тыпы ахоўнага газу
Звычайна выкарыстоўваюцца ахоўныя газы ў лазернай зварцы - гэта азот (N2), аргон (Ar) і гелій (He). Гэтыя газы маюць розныя фізічныя і хімічныя ўласцівасці, што прыводзіць да рознага ўздзеяння на зварны шов.
1. Азот (N2)
N2 мае ўмераную энергію іанізацыі, вышэйшую за Ar і ніжэйшую за He. Пад уздзеяннем лазера ён іянізуецца ў ўмеранай ступені, эфектыўна памяншаючы ўтварэнне плазменных аблокаў і павялічваючы выкарыстанне лазера. Аднак пры пэўных тэмпературах азот можа хімічна рэагаваць з алюмініевымі сплавамі і вугляродзістай сталлю, утвараючы нітрыды. Гэта можа павялічыць далікатнасць і знізіць трываласць зварнога шва, негатыўна ўплываючы на яго механічныя ўласцівасці. Таму выкарыстанне азоту ў якасці ахоўнага газу для зварных швоў алюмініевых сплаваў і вугляродзістай сталі не рэкамендуецца. З іншага боку, азот можа рэагаваць з нержавеючай сталлю, утвараючы нітрыды, якія павышаюць трываласць зварнога шва. Такім чынам, азот можна выкарыстоўваць у якасці ахоўнага газу для зваркі нержавеючай сталі.
2. Аргонавы газ (Ar)
Аргон мае адносна найменшую энергію іянізацыі, што прыводзіць да больш высокай ступені іянізацыі пад уздзеяннем лазера. Гэта неспрыяльна для кантролю ўтварэння плазменных аблокаў і можа аказаць пэўны ўплыў на эфектыўнае выкарыстанне лазераў. Аднак аргон мае вельмі нізкую рэакцыйную здольнасць і наўрад ці будзе ўступаць у хімічныя рэакцыі з распаўсюджанымі металамі. Акрамя таго, аргон з'яўляецца эканамічна выгадным. Больш за тое, дзякуючы высокай шчыльнасці аргон апускаецца над зварачнай ваннай, забяспечваючы лепшую абарону для яе. Такім чынам, яго можна выкарыстоўваць у якасці звычайнага ахоўнага газу.
3. Гелій (He)
Гелій мае найвышэйшую энергію іанізацыі, што прыводзіць да вельмі нізкай ступені іанізацыі пад уздзеяннем лазера. Гэта дазваляе лепш кантраляваць утварэнне плазменнага воблака, і лазеры могуць эфектыўна ўзаемадзейнічаць з металамі. Больш за тое, гелій мае вельмі нізкую рэакцыйную здольнасць і не лёгка ўступае ў хімічныя рэакцыі з металамі, што робіць яго выдатным газам для абароны зварных швоў. Аднак кошт гелія высокі, таму ён звычайна не выкарыстоўваецца ў масавай вытворчасці прадукцыі. Ён звычайна выкарыстоўваецца ў навуковых даследаваннях або для вытворчасці прадуктаў з высокай дабаўленай вартасцю.
Два метады выкарыстання ахоўнага газу
У цяперашні час існуе два асноўныя метады падачы ахоўнага газу: пазавосевая бакавая ўдуўка і кааксіяльны ахоўны газ, як паказана на малюнку 1 і малюнку 2 адпаведна.
Малюнак 1: Пазавосевы бакавы абдзіманне ахоўным газам
Малюнак 2: Кааксіяльны ахоўны газ
Выбар паміж двума спосабамі выдзімання залежыць ад розных меркаванняў.
У цэлым, рэкамендуецца выкарыстоўваць метад пазавосевай бакавой абдзімкі для ахоўнага газу.
Як выбраць правільны ахоўны газ?
Па-першае, важна ўдакладніць, што тэрмін «акісленне» зварных швоў — гэта размоўнае выражэнне. Тэарэтычна ён адносіцца да пагаршэння якасці зварнога шва з-за хімічных рэакцый паміж металам шва і шкоднымі кампанентамі паветра, такімі як кісларод, азот і вадарод.
Прадухіленне акіслення зварнога шва прадугледжвае памяншэнне або пазбяганне кантакту паміж гэтымі шкоднымі кампанентамі і высокатэмпературным металам зварнога шва. Гэты высокатэмпературны стан уключае не толькі расплаўлены метал зварачнай ванны, але і ўвесь перыяд ад моманту расплаўлення металу зварнога шва да зацвярдзення ванны і зніжэння яе тэмпературы ніжэй за пэўны парог.
Працэс зваркі
Напрыклад, пры зварцы тытанавых сплаваў, калі тэмпература вышэй за 300°C, адбываецца хуткае паглынанне вадароду; вышэй за 450°C — хуткае паглынанне кіслароду; і вышэй за 600°C — хуткае паглынанне азоту.
Такім чынам, для зварнога шва тытанавага сплаву падчас яго зацвярдзення і зніжэння тэмпературы ніжэй за 300°C патрабуецца эфектыўная абарона, каб прадухіліць акісленне. Зыходзячы з прыведзенага вышэй апісання, відавочна, што ахоўны газ, які ўдзімаецца, павінен абараняць не толькі зварачную ванну ў патрэбны момант, але і толькі што зацвярдзелую вобласць зварнога шва. Такім чынам, метад пазавосевага бакавога абдзімання, паказаны на малюнку 1, звычайна з'яўляецца пераважным, паколькі ён прапануе больш шырокі дыяпазон абароны ў параўнанні з метадам кааксіяльнага экранавання, паказаным на малюнку 2, асабліва для толькі што зацвярдзелай вобласці зварнога шва.
Аднак для некаторых канкрэтных вырабаў выбар метаду павінен быць зроблены ў залежнасці ад структуры вырабу і канфігурацыі злучэння.
Канкрэтны выбар метаду ўвядзення ахоўнага газу
1. Прамалінейны зварны шво
Калі форма зварнога шва вырабу прамая, як паказана на малюнку 3, і канфігурацыя злучэння ўключае стыковыя злучэнні, злучэнні ўнахлест, кутнія зварныя швы або шматслаёвыя зварныя швы, пераважным метадам для гэтага тыпу вырабу з'яўляецца метад бакавога выдзімання па-за воссю, паказаны на малюнку 1.
Малюнак 3: Прамалінейны зварны шов
2. Плоскае зварное злучэнне з замкнёнай геаметрыяй
Як паказана на малюнку 4, зварны шво ў гэтым тыпе вырабаў мае замкнёную плоскую форму, напрыклад, круглую, шматкутную або шматсегментную лінейную форму. Канфігурацыі злучэнняў могуць уключаць стыковыя злучэнні, злучэнні ўнахлест або шматслаёвыя зварныя швы. Для гэтага тыпу вырабаў пераважным метадам з'яўляецца выкарыстанне кааксіяльнага ахоўнага газу, паказанага на малюнку 2.
Малюнак 4: Плоскае зварное шво з замкнёнай геаметрыяй
Выбар ахоўнага газу для зварных швоў з плоскай замкнёнай геаметрыяй непасрэдна ўплывае на якасць, эфектыўнасць і кошт зварачнай вытворчасці. Аднак з-за разнастайнасці зварачных матэрыялаў выбар зварачнага газу ў рэальных зварачных працэсах з'яўляецца складаным. Ён патрабуе ўсебаковага ўліку зварачных матэрыялаў, метадаў зваркі, палажэнняў зваркі і жаданага выніку зваркі. Выбар найбольш прыдатнага зварачнага газу можа быць вызначаны з дапамогай зварачных выпрабаванняў для дасягнення аптымальных вынікаў зваркі.
Відэадысплей | Агляд ручной лазернай зваркі
Даведайцеся больш пра тое, што такое ручны лазерны зварачны апарат
У гэтым відэа тлумачыцца, што такое лазерны зварачны апарат і як ён працуе.інструкцыі і структуры, якія вам трэба ведаць.
Гэта таксама ваш галоўны дапаможнік перад купляй ручнога лазернага зварачнага апарата.
Існуюць асноўныя склады лазернага зварачнага апарата магутнасцю 1000 Вт, 1500 Вт і 2000 Вт.
Універсальная лазерная зварка для розных патрэб
У гэтым відэа мы дэманструем некалькі метадаў зваркі, якія можна рэалізаваць з дапамогай ручнога лазернага зварачнага апарата. Ручны лазерны зварачны апарат можа зраўняць раўнавагу паміж пачаткоўцам у зварцы і дасведчаным аператарам зварачнага апарата.
Мы прапануем варыянты ад 500 Вт да 3000 Вт.
Часта задаваныя пытанні
- У лазернай зварцы ахоўны газ з'яўляецца найважнейшым кампанентам, які выкарыстоўваецца для абароны зоны зваркі ад атмасфернага забруджвання. Высокаінтэнсіўны лазерны прамень, які выкарыстоўваецца ў гэтым тыпе зваркі, выпрацоўвае значную колькасць цяпла, ствараючы расплаўлены метал.
Інэртны газ часта выкарыстоўваецца для абароны расплаўленай ванны падчас зваркі ў лазерных зварачных апаратах. Пры зварцы некаторых матэрыялаў акісленне паверхні можа не разглядацца. Аднак у большасці выпадкаў у якасці абароны часта выкарыстоўваюцца гелій, аргон, азот і іншыя газы. Далей давайце разгледзім, чаму лазерным зварачным апаратам патрэбен ахоўны газ падчас зваркі.
Пры лазернай зварцы ахоўны газ уплывае на форму шва, якасць шва, пранікненне шва і шырыню сплаўлення. У большасці выпадкаў удзіманне ахоўнага газу станоўча ўплывае на зварку.
- Аргон-гелійныя сумесіАргон-гелієвыя сумесі: звычайна рэкамендуюцца для большасці выпадкаў лазернай зваркі алюмінію ў залежнасці ад узроўню магутнасці лазера. Аргон-кіслародныя сумесі: могуць забяспечыць высокую эфектыўнасць і прымальную якасць зваркі.
- Газы, якія выкарыстоўваюцца пры распрацоўцы і ўжыванні газавых лазераў, наступныя: вуглякіслы газ (CO2), гелій-неон (H і Ne) і азот (N).
У вас ёсць пытанні аб ручной лазернай зварцы?
Час публікацыі: 19 мая 2023 г.