La soldadura làser té com a objectiu principal millorar l'eficiència i la qualitat de la soldadura de materials de paret fina i peces de precisió. Avui no parlarem dels avantatges de la soldadura làser, sinó que ens centrarem en com utilitzar correctament els gasos de protecció per a la soldadura làser.
Per què utilitzar gas protector per a la soldadura làser?
En la soldadura làser, el gas protector afectarà la formació de la soldadura, la qualitat de la soldadura, la profunditat de la soldadura i l'amplada de la soldadura. En la majoria dels casos, bufar el gas assistit tindrà un efecte positiu en la soldadura, però també pot tenir efectes adversos.
Quan bufes gas protector correctament, t'ajudarà a:
✦Protegir eficaçment el bany de soldadura per reduir o fins i tot evitar l'oxidació
✦Reduir eficaçment les esquitxades produïdes en el procés de soldadura
✦Reduir eficaçment els porus de soldadura
✦Ajudeu a que el bany de soldadura es distribueixi uniformement durant la solidificació, de manera que la costura de soldadura tingui una vora neta i llisa
✦L'efecte de blindatge del plomall de vapor metàl·lic o del núvol de plasma sobre el làser es redueix eficaçment i augmenta la taxa d'utilització efectiva del làser.
Sempre que eltipus de gas de protecció, cabal de gas i selecció del mode de bufatsón correctes, podeu obtenir l'efecte ideal de la soldadura. Tanmateix, l'ús incorrecte del gas protector també pot afectar negativament la soldadura. L'ús del tipus incorrecte de gas protector pot provocar cruixits a la soldadura o reduir les propietats mecàniques de la soldadura. Un cabal de gas massa alt o massa baix pot provocar una oxidació de la soldadura més greu i una interferència externa greu del material metàl·lic dins del bany de soldadura, cosa que provocarà el col·lapse de la soldadura o una conformació desigual.
Tipus de gas de protecció
Els gasos protectors més utilitzats en la soldadura làser són principalment N2, Ar i He. Les seves propietats físiques i químiques són diferents, per la qual cosa els seus efectes sobre les soldadures també són diferents.
Nitrogen (N2)
L'energia d'ionització de l'N2 és moderada, superior a la de l'Ar i inferior a la de l'He. Sota la radiació del làser, el grau d'ionització de l'N2 es manté uniforme, cosa que pot reduir millor la formació d'un núvol de plasma i augmentar la taxa d'utilització efectiva del làser. El nitrogen pot reaccionar amb l'aliatge d'alumini i l'acer al carboni a una determinada temperatura per produir nitrids, cosa que millorarà la fragilitat de la soldadura i reduirà la tenacitat, i tindrà un gran impacte negatiu en les propietats mecàniques de les unions soldades. Per tant, no es recomana utilitzar nitrogen en soldar aliatges d'alumini i acer al carboni.
Tanmateix, la reacció química entre el nitrogen i l'acer inoxidable generada pel nitrogen pot millorar la resistència de la unió soldada, cosa que serà beneficiosa per millorar les propietats mecàniques de la soldadura, de manera que la soldadura d'acer inoxidable pot utilitzar nitrogen com a gas protector.
Argó (Ar)
L'energia d'ionització de l'argó és relativament baixa i el seu grau d'ionització augmentarà sota l'acció d'un làser. Aleshores, l'argó, com a gas protector, no pot controlar eficaçment la formació de núvols de plasma, cosa que reduirà la taxa d'utilització efectiva de la soldadura làser. Sorgeix la pregunta: és l'argó un mal candidat per a l'ús de soldadura com a gas protector? La resposta és no. En ser un gas inert, l'argó és difícil de reaccionar amb la majoria de metalls, i l'Ar és barat d'utilitzar. A més, la densitat de l'Ar és gran, afavorirà que s'enfonsi a la superfície del bany de soldadura fosa i pot protegir millor el bany de soldadura, de manera que l'argó es pot utilitzar com a gas protector convencional.
Heli (He)
A diferència de l'argó, l'heli té una energia d'ionització relativament alta que pot controlar fàcilment la formació de núvols de plasma. Alhora, l'heli no reacciona amb cap metall. És realment una bona opció per a la soldadura làser. L'únic problema és que l'heli és relativament car. Per als fabricants que proporcionen productes metàl·lics de producció en massa, l'heli afegirà una gran quantitat al cost de producció. Per tant, l'heli s'utilitza generalment en investigació científica o productes amb un valor afegit molt alt.
Com bufar el gas protector?
En primer lloc, cal aclarir que l'anomenada "oxidació" de la soldadura és només un nom comú, que teòricament es refereix a la reacció química entre la soldadura i els components nocius de l'aire, que provoca el deteriorament de la soldadura. Normalment, el metall soldat reacciona amb l'oxigen, el nitrogen i l'hidrogen de l'aire a una temperatura determinada.
Per evitar que la soldadura s'"oxidi", cal reduir o evitar el contacte entre aquests components nocius i el metall de soldadura a altes temperatures, que no només es produeix en el metall fos, sinó durant tot el període des del moment en què el metall de soldadura es fon fins que el metall fos se solidifica i la seva temperatura es refreda fins a una determinada temperatura.
Dues maneres principals d'insuflar gas protector
▶Un està bufant gas de protecció a l'eix lateral, tal com es mostra a la Figura 1.
▶L'altre és un mètode de bufat coaxial, com es mostra a la Figura 2.
Figura 1.
Figura 2.
L'elecció específica dels dos mètodes de bufat és una consideració exhaustiva de molts aspectes. En general, es recomana adoptar el mètode del gas protector de bufat lateral.
Alguns exemples de soldadura làser
1. Soldadura en línia recta/cordó
Com es mostra a la Figura 3, la forma de la soldadura del producte és lineal, i la forma de la unió pot ser una unió a topall, una unió de solapament, una unió de cantonada negativa o una unió de soldadura superposada. Per a aquest tipus de producte, és millor adoptar el gas protector de bufat d'eix lateral com es mostra a la Figura 1.
2. Soldadura de figura o àrea tancada
Com es mostra a la Figura 4, la forma de soldadura del producte és un patró tancat, com ara una circumferència plana, una forma multilateral plana, una forma lineal multi-segment plana, etc. La forma de la junta pot ser junta a topall, junta de solapament, soldadura superposada, etc. És millor adoptar el mètode de gas protector coaxial com es mostra a la Figura 2 per a aquest tipus de producte.
La selecció del gas protector afecta directament la qualitat, l'eficiència i el cost de producció de la soldadura, però a causa de la diversitat del material de soldadura, en el procés de soldadura real, la selecció del gas de soldadura és més complexa i requereix una consideració exhaustiva del material de soldadura, el mètode de soldadura, la posició de soldadura, així com els requisits de l'efecte de soldadura. Mitjançant les proves de soldadura, podeu triar el gas de soldadura més adequat per aconseguir millors resultats.
Interessat en la soldadura làser i disposat a aprendre a triar el gas de protecció
Enllaços relacionats:
Data de publicació: 10 d'octubre de 2022