Влиянието на защитния газ при лазерно заваряване
Ръчен лазерен заварчик
Глава Съдържание:
▶ Какво може да получи десният щит газ за вас?
▶ Различни видове защитен газ
▶ Два метода за използване на защитен газ
▶ Как да изберете подходящ защитен газ?
Ръчно лазерно заваряване
Положителен ефект от правилния щит газ
При лазерно заваряване изборът на защитен газ може да окаже значително влияние върху образуването, качеството, дълбочината и ширината на шева за заваряване. В по -голямата част от случаите въвеждането на защитен газ има положителен ефект върху заваръчния шев. Въпреки това, той също може да има неблагоприятни ефекти. Положителните ефекти от използването на правилния защитен газ са както следва:
1. Ефективна защита на заваръчния басейн
Правилното въвеждане на защитен газ може ефективно да защити басейна от заваряване от окисляване или дори да предотврати изцяло окисляването.
2. Намаляване на пръскането
Правилно въвеждането на защитен газ може ефективно да намали пръскането по време на процеса на заваряване.
3. Еднообразно образуване на заваръчния шев
Правилното въвеждане на защитен газ насърчава равномерното разпространение на заваръчния басейн по време на втвърдяване, което води до равномерен и естетически приятен заваръчен шев.
4. Повишено лазерно използване
Правилно въвеждането на защитен газ може ефективно да намали ефекта на екраниране на метални пари или плазмени облаци върху лазера, като по този начин ще увеличи ефективността на лазера.
5. Намаляване на порьозността на заваряването
Правилно въвеждането на защитен газ може ефективно да сведе до минимум образуването на газови пори в шева за заваряване. Чрез избор на подходящ тип газ, дебит и метод на въвеждане могат да бъдат постигнати идеални резултати.
Въпреки това,
Неправилното използване на защитен газ може да има пагубни ефекти върху заваряването. Неблагоприятните ефекти включват:
1. Влошаване на заваръчния шев
Неправилното въвеждане на защитен газ може да доведе до лошо качество на шева за заваряване.
2. Напукване и намалени механични свойства
Изборът на грешен тип газ може да доведе до напукване на шева за заваряване и намаляване на механичните характеристики.
3. Повишено окисляване или смущения
Изборът на грешен дебит на газ, независимо дали е твърде висок или твърде нисък, може да доведе до повишено окисляване на заваръчния шев. Той също може да причини тежки смущения на разтопения метал, което води до срутване или неравномерно образуване на заваръчния шев.
4. Неадекватна защита или отрицателно въздействие
Изборът на грешен метод за въвеждане на газ може да доведе до недостатъчна защита на заваръчния шев или дори да има отрицателен ефект върху образуването на заваръчния шев.
5. Влияние върху дълбочината на заваряването
Въвеждането на защитен газ може да окаже определено влияние върху дълбочината на заваряването, особено при заваряване на тънка плоча, където има тенденция да намали дълбочината на заваряването.
Ръчно лазерно заваряване
Видове защитни газове
Често използваните защитни газове в лазерното заваряване са азот (N2), аргон (AR) и хелий (HE). Тези газове имат различни физически и химични свойства, които водят до различни ефекти върху заваръчния шев.
1. Азот (N2)
N2 има умерена енергия на йонизация, по -висока от AR и по -ниска от него. При действието на лазера той йонизира умерена степен, като ефективно намалява образуването на плазмени облаци и увеличаване на използването на лазера. Въпреки това, азотът може да реагира химически с алуминиеви сплави и въглеродна стомана при определени температури, образувайки атриди. Това може да увеличи бритота и да намали здравината на заваръчния шев, като се отразява отрицателно върху неговите механични свойства. Следователно не се препоръчва използването на азот като защитен газ за алуминиеви сплави и въглеродна стомана. От друга страна, азотът може да реагира с неръждаема стомана, образувайки нитриди, които подобряват силата на заваръчната става. Следователно азотът може да се използва като защитен газ за заваръчна неръждаема стомана.
2. Argon Gas (AR)
Аргонският газ има сравнително най -ниската йонизационна енергия, което води до по -висока степен на йонизация при лазерно действие. Това е неблагоприятно за контрол на образуването на плазмени облаци и може да окаже определено влияние върху ефективното използване на лазерите. Въпреки това, Argon има много ниска реактивност и е малко вероятно да претърпи химични реакции с общи метали. Освен това, Аргон е рентабилен. Освен това, поради своята висока плътност, Argon потъва над заваръчния басейн, осигурявайки по -добра защита за заваръчния басейн. Следователно, той може да се използва като конвенционален екраниращ газ.
3. Хелиев газ (HE)
Хелиевият газ има най -високата йонизационна енергия, което води до много ниска степен на йонизация при лазерно действие. Той позволява по -добър контрол на формирането на плазмения облак и лазерите могат ефективно да взаимодействат с металите. Нещо повече, хелийът има много ниска реактивност и не претърпява лесно химични реакции с метали, което го прави отличен газ за екраниране на заваряване. Цената на хелий обаче е висока, така че обикновено не се използва при масово производство на продукти. Обикновено се използва в научни изследвания или за продукти с висока добавена стойност.
Ръчно лазерно заваряване
Методи за въвеждане на екраниращ газ
Понастоящем има два основни метода за въвеждане на екраниращ газ: странично издухване на оси и коаксиален екраниращ газ, както е показано на фигура 1 и фигура 2, съответно.
Фигура 1: Странично издухващ газ от оси
Фигура 2: Коаксиален екраниращ газ
Изборът между двата метода на издухване зависи от различни съображения. По принцип се препоръчва да се използва методът на издухване извън оста за екраниране на газ.
Ръчно лазерно заваряване
Принципи за избор на метода за въвеждане на екраниращ газ
Първо, важно е да се изясни, че терминът „окисляване“ на заварки е разговорно изражение. На теория тя се отнася до влошаването на качеството на заваряването поради химични реакции между заваръчния метал и вредните компоненти във въздуха, като кислород, азот и водород.
Предотвратяването на окисляването на заваряването включва намаляване или избягване на контакт между тези вредни компоненти и високотемпературния заваръчен метал. Това състояние с висока температура включва не само метала на разтопения заваръчен басейн, но и целият период, когато заваръчният метал се разтопи, докато басейнът се втвърди и температурата му намалява под определен праг.
Например, при заваряването на титанови сплави, когато температурата е над 300 ° С, възниква бърза абсорбция на водород; Над 450 ° С възниква бързо абсорбция на кислород; и над 600 ° С, възниква бърза абсорбция на азот. Следователно е необходима ефективна защита за заварката с титанова сплав по време на фазата, когато се втвърди и температурата му намалява под 300 ° С, за да се предотврати окисляването. Въз основа на описанието по-горе е ясно, че взривният газ за екраниране трябва да осигури защита не само на заваръчния басейн в подходящото време, но и до току-що втвърдената област на заварката. Следователно методът на издухване извън оста, показан на фигура 1, обикновено е предпочитан, тъй като предлага по-широк спектър от защита в сравнение с метода на коаксиално екраниране, показан на фигура 2, особено за току-що втвърдената област на заваряването. За определени специфични продукти обаче трябва да се направи изборът на метода въз основа на структурата на продукта и съвместната конфигурация.
Ръчно лазерно заваряване
Специфичен избор на метода за въвеждане на екраниращ газ
1. Прав заваряване
Ако формата на заваръчната заварка е права, както е показано на фигура 3, а конфигурацията на съвместната връзка включва задните фуги, газовете на обиколките, филе заварките или заварките за стека, предпочитаният метод за този тип продукт е методът на издухване извън оста, показан в, показан в Фигура 1.
Фигура 3: Прав заваряване
2. Планарна затворена геометрия заварък
Както е показано на фигура 4, заваряването в този тип продукт има затворена равнинна форма, като кръгова, многоъгълна или многосегментарна линия. Съвместните конфигурации могат да включват задните фуги, лопатните фуги или заварките. За този тип продукт предпочитаният метод е да се използва коаксиалният екраниращ газ, показан на фигура 2.
Фигура 4: Планарна заварена геометрия заварка
Изборът на екраниращ газ за равнинни затворени геометрични заварки директно влияе върху качеството, ефективността и разходите за производство на заваряване. Поради разнообразието от заваръчни материали, изборът на заваръчен газ е сложен при действителните заваръчни процеси. Той изисква цялостно разглеждане на заваръчни материали, методи за заваряване, позиции за заваряване и желания резултат от заваряване. Изборът на най -подходящия заваръчен газ може да бъде определен чрез тестове за заваряване за постигане на оптимални резултати от заваряване.
Ръчно лазерно заваряване
Видео дисплей | Поглед за ръчно лазерно заваряване
Видео 1 - Знайте повече за това, което е ръчно лазерно заварчик
VIDEO2 - Универсално лазерно заваряване за различни изисквания
Препоръчителен ръчен лазерен заварчик
Някакви въпроси относно ръчното лазерно заваряване?
Време за публикация: май-19-2023