Уплыў ахоўнага газу пры лазернай зварцы
Ручны лазерны зварачны апарат
Змест раздзела:
▶ Што можа атрымаць правільны ахоўны газ?
▶ Розныя тыпы ахоўнага газу
▶ Два метады выкарыстання ахоўнага газу
▶ Як выбраць належны ахоўны газ?
Ручная лазерная зварка
Станоўчы эфект належнага ахоўнага газу
Пры лазернай зварцы выбар ахоўнага газу можа аказаць істотны ўплыў на фарміраванне, якасць, глыбіню і шырыню зварнога шва. У пераважнай большасці выпадкаў ўвядзенне ахоўнага газу станоўча адбіваецца на зварным шве. Аднак гэта можа мець і негатыўныя наступствы. Станоўчыя эфекты выкарыстання правільнага ахоўнага газу наступныя:
1. Эфектыўная абарона зварачнай ванны
Правільнае ўвядзенне ахоўнага газу можа эфектыўна абараніць зварачную ванну ад акіслення або нават цалкам прадухіліць акісленне.
2. Памяншэнне распырсквання
Правільнае ўвядзенне ахоўнага газу можа эфектыўна паменшыць распырскванне ў працэсе зваркі.
3. Раўнамернае фарміраванне зварнога шва
Правільнае ўвядзенне ахоўнага газу спрыяе раўнамернаму расцяканню зварачнай ванны падчас зацвярдзення, у выніку чаго зварны шво атрымліваецца аднастайным і эстэтычна прывабным.
4. Павелічэнне выкарыстання лазера
Правільнае ўвядзенне ахоўнага газу можа эфектыўна паменшыць эфект экранавання шлейфаў металічнай пары або плазменных аблокаў на лазер, тым самым павялічваючы эфектыўнасць лазера.
5. Памяншэнне сітаватасці шва
Правільнае ўвядзенне ахоўнага газу можа эфектыўна звесці да мінімуму адукацыю газавых пор у зварным шве. Выбраўшы адпаведны тып газу, расход і спосаб увядзення, можна дасягнуць ідэальных вынікаў.
аднак,
Няправільнае выкарыстанне ахоўнага газу можа аказаць згубны ўплыў на зварку. Негатыўныя эфекты ўключаюць:
1. Пагаршэнне зварнога шва
Няправільнае ўвядзенне ахоўнага газу можа прывесці да пагаршэння якасці зварнога шва.
2. Парэпанне і зніжэнне механічных уласцівасцяў
Выбар няправільнага тыпу газу можа прывесці да парэпання зварнога шва і зніжэння механічных характарыстык.
3. Падвышанае акісленне або перашкоды
Няправільны выбар хуткасці патоку газу, занадта высокай або занадта нізкай, можа прывесці да ўзмоцненага акіслення зварнога шва. Гэта таксама можа выклікаць сур'ёзныя парушэнні ў расплаўленым метале, што прывядзе да калапсу або нераўнамернага фарміравання зварнога шва.
4. Недастатковая абарона або негатыўнае ўздзеянне
Няправільны выбар спосабу ўвядзення газу можа прывесці да недастатковай абароны зварнога шва або нават негатыўна паўплываць на фарміраванне зварнога шва.
5. Уплыў на глыбіню шва
Увядзенне ахоўнага газу можа мець пэўны ўплыў на глыбіню зварнога шва, асабліва пры зварцы тонкіх пласцін, дзе ён мае тэндэнцыю да памяншэння глыбіні зварнога шва.
Ручная лазерная зварка
Віды ахоўных газаў
Ахоўныя газы, якія звычайна выкарыстоўваюцца пры лазернай зварцы, - гэта азот (N2), аргон (Ar) і гелій (He). Гэтыя газы валодаюць рознымі фізічнымі і хімічнымі ўласцівасцямі, якія па-рознаму ўплываюць на зварны шво.
1. Азот (N2)
N2 мае ўмераную энергію іянізацыі, вышэйшую за Ar і меншую за He. Пад дзеяннем лазера ён іянізуецца да ўмеранай ступені, эфектыўна памяншаючы адукацыю плазменных аблокаў і павялічваючы каэфіцыент выкарыстання лазера. Аднак азот можа ўступаць у хімічную рэакцыю з алюмініевымі сплавамі і вугляродзістай сталлю пры пэўных тэмпературах, утвараючы нітрыды. Гэта можа павялічыць далікатнасць і паменшыць трываласць зварнога шва, негатыўна адбіваючыся на яго механічных уласцівасцях. Такім чынам, выкарыстанне азоту ў якасці ахоўнага газу для алюмініевых сплаваў і зварных швоў з вугляродзістай сталі не рэкамендуецца. З іншага боку, азот можа ўступаць у рэакцыю з нержавеючай сталлю, утвараючы нітрыды, якія павышаюць трываласць зварнога злучэння. Такім чынам, азот можна выкарыстоўваць у якасці ахоўнага газу для зваркі нержавеючай сталі.
2. Газ аргон (Ar)
Газ аргон мае адносна нізкую энергію іянізацыі, што прыводзіць да больш высокай ступені іянізацыі пад дзеяннем лазера. Гэта неспрыяльна для кантролю адукацыі плазменных аблокаў і можа аказаць пэўны ўплыў на эфектыўнае выкарыстанне лазераў. Аднак аргон мае вельмі нізкую рэакцыйную здольнасць і наўрад ці ўступае ў хімічныя рэакцыі са звычайнымі металамі. Акрамя таго, аргон з'яўляецца эканамічна эфектыўным. Акрамя таго, з-за сваёй высокай шчыльнасці аргон апускаецца над зварачнай ваннай, забяспечваючы лепшую абарону зварачнай ванны. Такім чынам, яго можна выкарыстоўваць у якасці звычайнага ахоўнага газу.
3. Газападобны гелій (He)
Газападобны гелій мае самую высокую энергію іянізацыі, што прыводзіць да вельмі нізкай ступені іянізацыі пад дзеяннем лазера. Гэта дазваляе лепш кантраляваць адукацыю плазменнага воблака, а лазеры могуць эфектыўна ўзаемадзейнічаць з металамі. Акрамя таго, гелій мае вельмі нізкую рэакцыйную здольнасць і не лёгка ўступае ў хімічныя рэакцыі з металамі, што робіць яго выдатным газам для экранавання зварных швоў. Аднак кошт гелія высокая, таму ён звычайна не выкарыстоўваецца ў масавай вытворчасці прадукцыі. Ён звычайна выкарыстоўваецца ў навуковых даследаваннях або для прадуктаў з высокай дабаўленай вартасцю.
Ручная лазерная зварка
Спосабы ўвядзення ахоўнага газу
У цяперашні час існуе два асноўныя метады ўвядзення ахоўнага газу: пазавосевае бакавое выдзіманне і кааксіяльны ахоўны газ, як паказана на малюнку 1 і малюнку 2 адпаведна.
Малюнак 1: Пазавосевы бакавы абдуў ахоўным газам
Малюнак 2: Кааксіяльны ахоўны газ
Выбар паміж двума метадамі выдзімання залежыць ад розных меркаванняў. Увогуле, для ахоўнага газу рэкамендуецца выкарыстоўваць метад прадзьмуху збоку ад восі.
Ручная лазерная зварка
Прынцыпы выбару спосабу ўвядзення ахоўнага газу
Па-першае, важна ўдакладніць, што тэрмін «акісленне» зварных швоў - гэта гутарковы выраз. Тэарэтычна, гэта адносіцца да пагаршэння якасці зварнога шва з-за хімічных рэакцый паміж зварным металам і шкоднымі кампанентамі ў паветры, такімі як кісларод, азот і вадарод.
Прадухіленне акіслення зварнога шва прадугледжвае памяншэнне або пазбяганне кантакту паміж гэтымі шкоднымі кампанентамі і металам зварнога шва пры высокай тэмпературы. Гэты высокатэмпературны стан уключае не толькі расплаўлены метал зварачнай ванны, але і ўвесь перыяд з моманту расплаўлення зварнога металу да застывання ванны і зніжэння тэмпературы ніжэй пэўнага парога.
Напрыклад, пры зварцы тытанавых сплаваў пры тэмпературы вышэй за 300°С адбываецца хуткае паглынанне вадароду; вышэй за 450 ° С адбываецца хуткае паглынанне кіслароду; і вышэй за 600°C адбываецца хуткае паглынанне азоту. Такім чынам, патрабуецца эфектыўная абарона зварнога шва з тытанавага сплаву падчас фазы, калі ён застывае і яго тэмпература зніжаецца ніжэй за 300 °C, каб прадухіліць акісленне. Зыходзячы з прыведзенага вышэй апісання, відавочна, што ахоўны газ, які падае, павінен забяспечыць абарону не толькі зварачнай ванны ў адпаведны час, але і толькі што застылай вобласці зварнога шва. Такім чынам, метад бакавога выдзімання па-за восі, паказаны на малюнку 1, звычайна з'яўляецца пераважным, таму што ён забяспечвае больш шырокі дыяпазон абароны ў параўнанні з метадам кааксіяльнага экранавання, паказаным на малюнку 2, асабліва для толькі што застылай вобласці зварнога шва. Аднак для некаторых канкрэтных прадуктаў выбар метаду павінен быць зроблены на аснове структуры прадукту і канфігурацыі злучэння.
Ручная лазерная зварка
Канкрэтны выбар спосабу ўвядзення ахоўнага газу
1. Прамалінейны зварны шво
Калі форма зварнога шва прадукту прамая, як паказана на малюнку 3, і канфігурацыя злучэння ўключае стыкавыя злучэнні, нахлесточные злучэнні, кутнія зварныя швы або зварныя швы ў пакеты, пераважным метадам для гэтага тыпу прадукту з'яўляецца метад пазавосевага бакавога выдзімання, паказаны ў Малюнак 1.
Малюнак 3: Зварны шво па прамой лініі
2. Зварны шво плоскай закрытай геаметрыі
Як паказана на малюнку 4, зварны шво ў прадуктах гэтага тыпу мае замкнёную плоскую форму, напрыклад, круглую, шматкутную або шматсегментную форму. Канфігурацыі злучэнняў могуць уключаць стыкавыя злучэнні, злучэнні внахлест або зварныя швы. Для гэтага тыпу прадукцыі пераважным метадам з'яўляецца выкарыстанне кааксіяльнага ахоўнага газу, паказанага на малюнку 2.
Малюнак 4: Зварны шво плоскай закрытай геаметрыі
Выбар ахоўнага газу для зварных швоў плоскай замкнёнай геаметрыі непасрэдна ўплывае на якасць, эфектыўнасць і кошт зварачнай вытворчасці. Аднак з-за разнастайнасці зварачных матэрыялаў выбар зварачнага газу ў рэальных працэсах зваркі складаны. Гэта патрабуе ўсебаковага разгляду зварачных матэрыялаў, метадаў зваркі, пазіцый зваркі і жаданага выніку зваркі. Выбар найбольш прыдатнага зварачнага газу можна вызначыць з дапамогай зварачных выпрабаванняў для дасягнення аптымальных вынікаў зваркі.
Ручная лазерная зварка
Відэа дысплей | Погляд на ручную лазерную зварку
Відэа 1 - Даведайцеся больш пра тое, што такое ручная лазерная зварачная машына
Video2 - Універсальная лазерная зварка для розных патрабаванняў
Ёсць пытанні аб ручной лазернай зварцы?
Час размяшчэння: 19 мая 2023 г