Kako odabrati najbolje plinske mješavine za vaše lasersko zavarivanje?
Vrste, prednosti i primjene
Uvod:
Ključne stvari koje treba znati prije ronjenja
Lasersko zavarivanje je metoda zavarivanja visoke preciznosti koja koristi laserski snop za topljenje materijala radnog komada, a zatim formira zavar nakon hlađenja. U laserskom zavarivanju plin igra ključnu ulogu. Zaštitni gas ne utiče samo na formiranje zavarenog šava, kvalitet šava zavarivanja, penetraciju šava zavarivanja i širinu penetracije, već direktno utiče na kvalitet i efikasnost laserskog zavarivanja.Koji su plinovi potrebni za lasersko zavarivanje?Ovaj članak će detaljno razmotritivažnost gasova za lasersko zavarivanje, korišteni plinovi i šta rade. Također ćemo preporučitinajbolja mašina za lasersko zavarivanjeza vaše potrebe.
Tokom procesa laserskog zavarivanja, laserski snop visoke gustoće energije fokusira se na područje zavarivanja radnog komada, uzrokujući trenutno topljenje površinskog materijala radnog komada. Plin je neophodan tokom laserskog zavarivanja za zaštitu područja zavarivanja, kontrolu temperature, poboljšanje kvaliteta zavara i zaštitu optičkog sistema. Odabir odgovarajuće vrste plina i parametara napajanja važni su faktori u osiguravanju efikasnog i stabilnog procesa laserskog zavarivanja i dobijanju visokokvalitetnih rezultata zavarivanja.
1. Zaštita područja zavarivanja
Tokom procesa laserskog zavarivanja, područje zavara je izloženo vanjskom okruženju i lako je pod utjecajem kisika i drugih plinova iz zraka.
Kiseonik pokreće oksidacijske reakcije koje mogu dovesti do smanjene kvalitete šava i stvaranja pora i inkluzija. Zavar se može efikasno zaštititi od kontaminacije kiseonikom dovodom odgovarajućeg gasa, obično inertnog gasa kao što je argon, u područje zavarivanja.
2. Kontrola topline
Odabir i dovod plina mogu pomoći u kontroli temperature područja zavarivanja. Podešavanjem brzine protoka i vrste gasa može se uticati na brzinu hlađenja područja zavarivanja. Ovo je važno za kontrolu zone pod utjecajem topline (HAZ) tokom zavarivanja i smanjenje termičke distorzije.
3. Poboljšan kvalitet zavara
Neki pomoćni plinovi, kao što su kisik ili dušik, mogu poboljšati kvalitetu i performanse zavarenih spojeva. Na primjer, dodavanje kisika može poboljšati prodiranje šava i povećati brzinu zavarivanja, a također utjecati na oblik i dubinu zavara.
4. Hlađenje plinom
Kod laserskog zavarivanja, područje zavarivanja je obično pod utjecajem visokih temperatura. Korištenje sistema za hlađenje plinom može pomoći u kontroli temperature područja zavarivanja i spriječiti pregrijavanje. Ovo je neophodno za smanjenje termičkog naprezanja u području zavarivanja i poboljšanje kvaliteta zavarivanja.
5. Gasna zaštita optičkih sistema
Laserski zrak se fokusira na područje zavarivanja preko optičkog sistema. Tokom procesa lemljenja, rastopljeni materijal i nastali aerosoli mogu kontaminirati optičke komponente. Uvođenjem plinova u područje zavarivanja smanjuje se rizik od kontaminacije i produžava vijek trajanja optičkog sistema.
Kod laserskog zavarivanja, plin može izolirati zrak od ploče za zavarivanje i spriječiti njegovu reakciju sa zrakom. Na taj način će površina zavarivanja metalne ploče biti bjelja i ljepša. Upotreba plina također štiti sočiva od prašine od zavarivanja. Obično se koriste sljedeći plinovi:
1. Zaštitni gas:
Zaštitni plinovi, koji se ponekad nazivaju "inertnim plinovima", igraju važnu ulogu u procesu laserskog zavarivanja. Procesi laserskog zavarivanja često koriste inertne plinove za zaštitu zavarenog bazena. Uobičajeni zaštitni plinovi u laserskom zavarivanju uglavnom uključuju argon i neon. Njihova fizička i hemijska svojstva su različita, pa su i njihovi efekti na zavareni spoj različiti.
·Argon: Argon je jedan od najčešće korišćenih inertnih gasova. Ima visok stepen jonizacije pod dejstvom lasera, što ne pogoduje kontroli formiranja oblaka plazme, što će imati određeni uticaj na efikasno korišćenje lasera. Inertna priroda argona ga drži izvan procesa lemljenja, dok također dobro odvodi toplinu, pomažući u kontroli temperature u području lemljenja.
·Neon: Neon se često koristi kao inertni plin, sličan argonu, i uglavnom se koristi za zaštitu područja zavarivanja od kisika i drugih zagađivača u vanjskom okruženju. Važno je napomenuti da neon nije prikladan za sve primjene laserskog zavarivanja. Uglavnom se koristi za neke posebne zadatke zavarivanja, kao što je zavarivanje debljih materijala ili kada su potrebni dublji zavareni šavovi.
2. Pomoćni plin:
Tokom procesa laserskog zavarivanja, pored glavnog zaštitnog gasa, mogu se koristiti i pomoćni gasovi za poboljšanje performansi i kvaliteta zavarivanja. Slijede neki uobičajeni pomoćni plinovi koji se koriste u laserskom zavarivanju:
· Kiseonik: Kiseonik se obično koristi kao pomoćni gas i može se koristiti za povećanje toplote i dubine zavarivanja tokom zavarivanja. Dodavanje kisika može povećati brzinu zavarivanja i penetraciju, ali ga treba pažljivo kontrolirati kako bi se izbjeglo da višak kisika uzrokuje probleme s oksidacijom.
· Azot: Azot se takođe često koristi kao pomoćni gas u laserskom zavarivanju. Energija ionizacije dušika je umjerena, veća od argona i niža od vodonika. Stepen jonizacije je uglavnom pod dejstvom lasera. Može bolje smanjiti stvaranje oblaka plazme, osigurati kvalitetniji zavare i izgled i smanjiti utjecaj kisika na zavarene spojeve. Azot se također može koristiti za kontrolu temperature područja zavarivanja i smanjenje stvaranja mjehurića i pora.
· Mješavina vodika/vodika: Vodik poboljšava kvalitet zavarenih spojeva i smanjuje stvaranje poroznosti. Mješavine argona i vodika koriste se u nekim posebnim aplikacijama, kao što je zavarivanje nehrđajućeg čelika. Sadržaj vodonika u mješavini se obično kreće od 2% do 15%.
·Helijum: Helijum se obično koristi za lasersko zavarivanje velike snage jer ima nisku toplotnu provodljivost i nije ga lako jonizirati, omogućavajući laseru da nesmetano prolazi, a energija zraka da dođe do površine obratka bez ikakvih prepreka. Pogodno za zavarivanje veće snage. Helijum se takođe može koristiti za poboljšanje kvaliteta zavarivanja i kontrolu temperature zavarivanja. Ovo je najefikasniji zaštitni gas koji se koristi u laserskom zavarivanju, ali je relativno skup.
3. Rashladni plin:
Rashladni plin se često koristi tokom laserskog zavarivanja za kontrolu temperature područja zavarivanja, sprječavanje pregrijavanja i održavanje kvalitete zavarivanja. Ovo su neki od najčešće korištenih rashladnih plinova:
·Voda: Voda je uobičajeni rashladni medij koji se često koristi za hlađenje laserskih generatora i optičkih sistema za lasersko zavarivanje. Sistemi za vodeno hlađenje mogu pomoći u održavanju stabilne temperature laserskog generatora i optičkih komponenti kako bi se osigurala stabilnost i performanse laserskog zraka.
·Atmosferski gasovi: U nekim procesima laserskog zavarivanja, atmosferski gasovi se mogu koristiti za hlađenje. Na primjer, u optičkom sistemu laserskog generatora, gas iz okolne atmosfere može pružiti efekat hlađenja.
·Inertni gasovi: Inertni gasovi kao što su argon i azot se takođe mogu koristiti kao rashladni gasovi. Imaju nižu toplinsku provodljivost i mogu se koristiti za kontrolu temperature područja zavarivanja i smanjenje zone utjecaja topline (HAZ).
·Tečni azot: Tečni azot je rashladni medij ekstremno niske temperature koji se može koristiti za lasersko zavarivanje izuzetno velike snage. Pruža vrlo efikasan efekat hlađenja i osigurava kontrolu temperature u području zavarivanja.
4. Miješani plin:
Mješavine plinova se obično koriste u zavarivanju za optimizaciju različitih aspekata procesa, kao što su brzina zavarivanja, dubina prodiranja i stabilnost luka. Postoje dvije glavne vrste mješavina plina: binarne i ternarne mješavine.
1. Binarne plinske mješavine:
·Argon + kisik: Dodavanje male količine kisika argonu poboljšava stabilnost luka, pročišćava zavareni bazen i povećava brzinu zavarivanja. Ova mješavina se obično koristi za zavarivanje ugljičnog čelika, niskolegiranog čelika i nehrđajućeg čelika.
·Argon + ugljični dioksid: Dodavanje CO₂ argonu povećava čvrstoću zavarivanja i otpornost na koroziju uz smanjenje prskanja. Ova mješavina se često koristi za zavarivanje ugljičnog čelika i nehrđajućeg čelika.
·Argon + vodik: Vodik povećava temperaturu luka, poboljšava brzinu zavarivanja i smanjuje defekte zavarivanja. Posebno je koristan za zavarivanje legura na bazi nikla i nerđajućeg čelika.
2. Trostruke plinske mješavine:
·Argon + kiseonik + ugljen-dioksid: Ova mešavina kombinuje prednosti mešavine argon-kiseonik i argon-CO₂. Smanjuje prskanje, poboljšava fluidnost zavarenog bazena i poboljšava kvalitet zavara. Široko se koristi za zavarivanje različitih debljina ugljičnog čelika, niskolegiranog čelika i nehrđajućeg čelika.
·Argon + helijum + ugljični dioksid: Ova mješavina pomaže u poboljšanju stabilnosti luka, povećava temperaturu bazena za zavarivanje i povećava brzinu zavarivanja. Koristi se u zavarivanju kratkim spojem i teškim zavarivanjem, nudeći bolju kontrolu nad oksidacijom.
Izbor plina u različitim aplikacijama
U različitim primjenama laserskog zavarivanja, odabir odgovarajućeg plina je ključan, jer različite kombinacije plinova mogu proizvesti različitu kvalitetu, brzinu i efikasnost zavarivanja. Evo nekoliko smjernica koje će vam pomoći da odaberete pravi plin za vašu specifičnu primjenu:
Vrsta materijala za zavarivanje:
Različiti materijali zahtijevaju različite kombinacije plinova. Uopšteno govoreći.
·Nehrđajući čelik obično koristi argon ili mješavinu argona/vodika.
·Aluminij i legure aluminija često koriste čisti argon.
·Titanijumske legure često koriste dušik.
·Čelici s visokim udjelom ugljika često koriste kisik kao pomoćni plin.
Brzina zavarivanja i penetracija:
Ako je potrebna veća brzina zavarivanja ili dublje prodiranje zavarivanja, kombinacija plinova se može podesiti. Dodavanje kisika često poboljšava brzinu i prodiranje, ali ga je potrebno pažljivo kontrolirati kako bi se izbjegli problemi sa oksidacijom.
Kvalitet zavarivanja:
Neke kombinacije plinova mogu poboljšati kvalitetu i izgled zavarenih spojeva. Na primjer, dušik može pružiti bolji izgled i kvalitet površine.
Kontrola pora i mjehurića:
Za primjene koje zahtijevaju vrlo kvalitetne zavare, posebnu pažnju treba obratiti na stvaranje pora i mjehurića. Pravilan odabir plina može smanjiti rizik od ovih kvarova.
Kontrola zone pogođene toplinom (HAZ):
U zavisnosti od materijala koji se čisti, tokom procesa čišćenja može nastati opasan otpad koji zahteva posebne postupke rukovanja. Ovo može povećati ukupnu cijenu procesa laserskog čišćenja.
Razmatranje opreme i troškova:
Na odabir plina također utiču tip opreme i cijena. Neki gasovi mogu zahtevati posebne sisteme snabdevanja ili veće troškove.
Za specifične primjene preporučuje se rad sa inženjerom zavarivanja ili profesionalnim proizvođačem opreme za lasersko zavarivanje kako biste dobili profesionalni savjet i optimizirali proces zavarivanja. Prije odabira konačne kombinacije plina obično su potrebni određeni eksperimenti i optimizacija. Ovisno o specifičnoj primjeni, mogu se isprobati različite kombinacije plinova i parametri kako bi se pronašli optimalni uvjeti zavarivanja.
Stvari koje trebate znati o: ručnom laserskom zavarivanju
Preporučena mašina za lasersko zavarivanje
Da biste optimizirali svoje zadatke obrade metala i materijala, odabir prave opreme je bitan. MimoWork Laser preporučujeRučna mašina za lasersko zavarivanjeza precizno i efikasno spajanje metala.
Visoki kapacitet i snaga za različite primjene zavarivanja
Ručni aparat za lasersko zavarivanje od 2000 W karakterizira mala veličina stroja, ali sjajan kvalitet zavarivanja.
Stabilni optički laserski izvor i povezani fiber kabl pružaju sigurnu i stabilnu isporuku laserskog zraka.
Uz veliku snagu, ključaonica za lasersko zavarivanje je savršena i omogućava čvršći spoj zavarivanja čak i za debeli metal.
S kompaktnim i malim izgledom stroja, prijenosni stroj za lasersko zavarivanje opremljen je pokretnim ručnim laserskim pištoljem za zavarivanje koji je lagan i praktičan za primjenu više lasera pod bilo kojim kutom i površinom.
Opcioni različiti tipovi mlaznica za lasersko zavarivanje i sistemi za automatsko dovođenje žice olakšavaju rad laserskog zavarivanja, a to je pogodno za početnike.
Lasersko zavarivanje velike brzine uvelike povećava vašu efikasnost proizvodnje i izlaz, istovremeno omogućavajući odličan efekat laserskog zavarivanja.
Sažmite
Ukratko, lasersko zavarivanje treba koristiti plin za zaštitu područja zavarivanja, kontrolu temperature, poboljšanje kvalitete zavarivanja i zaštitu optičkih sistema. Odabir odgovarajućih vrsta plina i parametara napajanja važan je faktor u osiguravanju efikasnog i stabilnog procesa laserskog zavarivanja i postizanju visokokvalitetnih rezultata zavarivanja. Različiti materijali i aplikacije mogu zahtijevati različite tipove i mješovite proporcije kako bi se zadovoljili specifični zahtjevi za zavarivanje.
Obratite nam se danasda saznate više o našim laserskim rezačima i kako oni mogu optimizirati vaš proizvodni proces rezanja.
Ima li ideja o mašinama za lasersko zavarivanje?
Vrijeme objave: Jan-13-2025