Com seleccionar les millors barreges de gasos per a la vostra soldadura làser?
Tipus, avantatges i aplicacions
Introducció:
Coses clau que cal saber abans de submergir-se
La soldadura làser és un mètode de soldadura d'alta precisió que utilitza un raig làser per fondre el material de la peça de treball i després forma una soldadura després del refredament. En la soldadura làser, el gas té un paper clau. El gas protector no només afecta la formació de la soldadura, la qualitat de la soldadura, la penetració de la soldadura i l'amplada de penetració, sinó que també afecta directament la qualitat i l'eficiència de la soldadura làser.Quins gasos es necessiten per a la soldadura làser?Aquest article aprofundiràla importància dels gasos de soldadura làser, els gasos utilitzats i què fan. També els recomanaremla millor màquina de soldadura làserper a les teves necessitats.
Durant el procés de soldadura per làser, un feix làser d'alta densitat d'energia es centra a l'àrea de soldadura de la peça de treball, provocant la fusió instantània del material superficial de la peça. Es requereix gas durant la soldadura làser per protegir la zona de soldadura, controlar la temperatura, millorar la qualitat de la soldadura i protegir el sistema òptic. L'elecció del tipus de gas i els paràmetres de subministrament adequats són factors importants per garantir un procés de soldadura làser eficient i estable i obtenir resultats de soldadura d'alta qualitat.
1. Protecció de Zones de Soldadura
Durant el procés de soldadura per làser, la zona de soldadura està exposada a l'entorn extern i es veu fàcilment afectada per l'oxigen i altres gasos de l'aire.
L'oxigen desencadena reaccions d'oxidació que poden provocar una reducció de la qualitat de la soldadura i la creació de porus i inclusions. La soldadura es pot protegir eficaçment de la contaminació d'oxigen subministrant un gas adequat, normalment un gas inert com l'argó, a la zona de soldadura.
2. Control de calor
La selecció i el subministrament de gas poden ajudar a controlar la temperatura de la zona de soldadura. Ajustant el cabal i el tipus de gas, es pot veure afectada la velocitat de refrigeració de la zona de soldadura. Això és important per controlar la zona afectada per la calor (HAZ) durant la soldadura i reduir la distorsió tèrmica.
3. Millora de la qualitat de la soldadura
Alguns gasos auxiliars, com l'oxigen o el nitrogen, poden millorar la qualitat i el rendiment de les soldadures. Per exemple, afegir oxigen pot millorar la penetració de la soldadura i augmentar la velocitat de soldadura, alhora que afecta la forma i la profunditat de la soldadura.
4. Refrigeració de gas
En la soldadura làser, l'àrea de soldadura sol veure's afectada per altes temperatures. L'ús d'un sistema de refrigeració de gas pot ajudar a controlar la temperatura de la zona de soldadura i evitar el sobreescalfament. Això és essencial per reduir l'estrès tèrmic a la zona de soldadura i millorar la qualitat de la soldadura.
5. Protecció de Gas de Sistemes Òptics
El raig làser està enfocat a la zona de soldadura mitjançant un sistema òptic. Durant el procés de soldadura, el material fos i els aerosols generats poden contaminar els components òptics. Amb la introducció de gasos a la zona de soldadura, es redueix el risc de contaminació i s'allarga la vida útil del sistema òptic.
En la soldadura làser, el gas pot aïllar l'aire de la placa de soldadura i evitar que reaccioni amb l'aire. D'aquesta manera, la superfície de soldadura de la placa metàl·lica serà més blanca i bella. L'ús de gas també protegeix les lents de la pols de soldadura. Normalment, s'utilitzen els gasos següents:
1. Gas protector:
Els gasos de protecció, de vegades anomenats "gasos inerts", tenen un paper important en el procés de soldadura làser. Els processos de soldadura làser sovint utilitzen gasos inerts per protegir la piscina de soldadura. Els gasos protectors d'ús habitual en la soldadura làser inclouen principalment argó i neó. Les seves propietats físiques i químiques són diferents, de manera que els seus efectes sobre la soldadura també són diferents.
·Argó: l'argó és un dels gasos inerts més utilitzats. Té un alt grau d'ionització sota l'acció del làser, que no és propici per controlar la formació de núvols de plasma, la qual cosa tindrà un cert impacte en l'ús efectiu dels làsers. La naturalesa inert de l'argó el manté fora del procés de soldadura, alhora que també dissipa bé la calor, ajudant a controlar la temperatura a la zona de soldadura.
·Neó: el neó s'utilitza sovint com a gas inert, similar a l'argó, i s'utilitza principalment per protegir la zona de soldadura de l'oxigen i altres contaminants a l'entorn extern. És important tenir en compte que el neó no és adequat per a totes les aplicacions de soldadura làser. S'utilitza principalment per a algunes tasques de soldadura especials, com ara la soldadura de materials més gruixuts o quan es requereixen costures de soldadura més profundes.
2. Gas Auxiliar:
Durant el procés de soldadura per làser, a més del gas protector principal, també es poden utilitzar gasos auxiliars per millorar el rendiment i la qualitat de la soldadura. A continuació es mostren alguns gasos auxiliars comuns utilitzats en la soldadura làser:
· Oxigen: l'oxigen s'utilitza habitualment com a gas auxiliar i es pot utilitzar per augmentar la calor i la profunditat de soldadura durant la soldadura. L'addició d'oxigen pot augmentar la velocitat i la penetració de la soldadura, però s'ha de controlar acuradament per evitar que l'excés d'oxigen causi problemes d'oxidació.
· Nitrogen: el nitrogen també s'utilitza sovint com a gas auxiliar en la soldadura làser. L'energia d'ionització del nitrogen és moderada, superior a l'argó i inferior a l'hidrogen. El grau d'ionització està generalment sota l'acció d'un làser. Pot reduir millor la formació de núvols de plasma, proporcionar soldadures i aspecte de més qualitat i reduir l'impacte de l'oxigen a les soldadures. El nitrogen també es pot utilitzar per controlar la temperatura de la zona de soldadura i reduir la formació de bombolles i porus.
· Mescla d'hidrogen/hidrogen: l'hidrogen millora la qualitat de les soldadures i redueix la formació de porositat. Les mescles d'argó i hidrogen s'utilitzen en algunes aplicacions especials, com ara la soldadura d'acer inoxidable. El contingut d'hidrogen de la mescla normalment oscil·la entre el 2% i el 15%.
·Heli: l'heli s'utilitza generalment per a la soldadura làser d'alta potència perquè té una conductivitat tèrmica baixa i no s'ionitza fàcilment, permetent que el làser passi sense problemes i que l'energia del feix arribi a la superfície de la peça sense cap obstacle. Afavoreix la soldadura de major potència. L'heli també es pot utilitzar per millorar la qualitat de la soldadura i controlar les temperatures de soldadura. Aquest és el gas de protecció més eficaç utilitzat en la soldadura làser, però és relativament car.
3. Gas de refrigeració:
El gas de refrigeració s'utilitza sovint durant la soldadura làser per controlar la temperatura de la zona de soldadura, evitar el sobreescalfament i mantenir la qualitat de la soldadura. Els següents són alguns dels gasos de refrigeració d'ús habitual:
·Aigua: l'aigua és un mitjà de refrigeració comú que s'utilitza sovint per refredar generadors làser i sistemes òptics de soldadura làser. Els sistemes de refrigeració d'aigua poden ajudar a mantenir una temperatura estable del generador làser i dels components òptics per garantir l'estabilitat i el rendiment del raig làser.
·Gasos atmosfèrics: en alguns processos de soldadura làser, els gasos atmosfèrics ambientals es poden utilitzar per a la refrigeració. Per exemple, en el sistema òptic d'un generador làser, el gas de l'atmosfera circumdant pot proporcionar un efecte de refredament.
·Gasos inerts: els gasos inerts com l'argó i el nitrogen també es poden utilitzar com a gasos de refrigeració. Tenen menor conductivitat tèrmica i es poden utilitzar per controlar la temperatura de la zona de soldadura i reduir la zona afectada per la calor (HAZ).
·Nitrogen líquid: el nitrogen líquid és un mitjà de refrigeració a temperatura extremadament baixa que es pot utilitzar per a la soldadura làser d'alta potència. Proporciona un efecte de refrigeració molt eficaç i garanteix el control de la temperatura a la zona de soldadura.
4. Gas mixt:
Les mescles de gas s'utilitzen habitualment en la soldadura per optimitzar diversos aspectes del procés, com ara la velocitat de soldadura, la profunditat de penetració i l'estabilitat de l'arc. Hi ha dos tipus principals de mescles de gasos: mescles binàries i ternàries.
1. Mescles de gasos binaris:
·Argó + Oxigen: afegir una petita quantitat d'oxigen a l'argó millora l'estabilitat de l'arc, perfecciona el conjunt de soldadura i augmenta la velocitat de soldadura. Aquesta barreja s'utilitza habitualment per soldar acer al carboni, acer de baix aliatge i acer inoxidable.
·Argó + diòxid de carboni: l'addició de CO₂ a l'argó augmenta la força de la soldadura i la resistència a la corrosió alhora que redueix les esquitxades. Aquesta barreja s'utilitza sovint per soldar acer al carboni i acer inoxidable.
·Argó + Hidrogen: l'hidrogen augmenta la temperatura de l'arc, millora la velocitat de soldadura i redueix els defectes de soldadura. És especialment útil per soldar aliatges a base de níquel i acer inoxidable.
2. Mescles de gasos ternaris:
·Argó + Oxigen + Diòxid de Carboni: aquesta barreja combina els beneficis de les mescles d'argó-oxigen i d'argó-CO₂. Redueix les esquitxades, millora la fluïdesa de la piscina de soldadura i millora la qualitat de la soldadura. S'utilitza àmpliament per soldar diversos gruixos d'acer al carboni, acer de baix aliatge i acer inoxidable.
·Argó + Heli + Diòxid de Carboni: Aquesta barreja ajuda a millorar l'estabilitat de l'arc, augmenta la temperatura de la piscina de soldadura i augmenta la velocitat de soldadura. S'utilitza en soldadura d'arc de curtcircuit i aplicacions de soldadura pesada, oferint un millor control de l'oxidació.
Selecció de gasos en diferents aplicacions
En diferents aplicacions de soldadura làser, l'elecció del gas adequat és crucial, perquè diferents combinacions de gasos poden produir diferents qualitats, velocitat i eficiència de soldadura. Aquí hi ha algunes pautes per ajudar-vos a triar el gas adequat per a la vostra aplicació específica:
Tipus de material de soldadura:
Els diferents materials requereixen diferents combinacions de gasos. En termes generals.
·L'acer inoxidable normalment utilitza argó o una barreja d'argó/hidrogen.
·L'alumini i els aliatges d'alumini sovint utilitzen argó pur.
·Els aliatges de titani sovint utilitzen nitrogen.
·Els acers d'alt carboni utilitzen sovint l'oxigen com a gas auxiliar.
Velocitat de soldadura i penetració:
Si es requereix una velocitat de soldadura més alta o una penetració de soldadura més profunda, es pot ajustar la combinació de gasos. L'addició d'oxigen sovint millora la velocitat i la penetració, però s'ha de controlar acuradament per evitar problemes d'oxidació.
Qualitat de soldadura:
Algunes combinacions de gasos poden millorar la qualitat i l'aspecte de les soldadures. Per exemple, el nitrogen pot proporcionar un millor aspecte i qualitat superficial.
Control de porus i bombolles:
Per a aplicacions que requereixen soldadures de molt alta qualitat, cal prestar especial atenció a la formació de porus i bombolles. La selecció adequada del gas pot reduir el risc d'aquests defectes.
Control de la zona afectada per la calor (HAZ):
Depenent del material que es neteja, durant el procés de neteja es poden generar residus perillosos que requereixen procediments especials de manipulació. Això pot augmentar el cost global del procés de neteja per làser.
Consideracions d'equip i cost:
La selecció de gas també està influenciada pel tipus d'equip i el cost. Alguns gasos poden requerir sistemes de subministrament especials o costos més elevats.
Per a aplicacions específiques, es recomana treballar amb un enginyer de soldadura o un fabricant professional d'equips de soldadura per làser per obtenir assessorament professional i optimitzar el procés de soldadura. Normalment es requereix una mica d'experimentació i optimització abans de seleccionar la combinació final de gasos. Depenent de l'aplicació específica, es poden provar diferents combinacions de gasos i paràmetres per trobar les condicions òptimes de soldadura.
Coses que heu de saber sobre: soldadura làser portàtil
Màquina de soldadura làser recomanada
Per optimitzar les vostres tasques de metall i processament de materials, és fonamental seleccionar l'equip adequat. MimoWork Laser recomana elMàquina de soldadura làser de màper a una unió metàl·lica precisa i eficient.
Alta capacitat i potència per a diverses aplicacions de soldadura
La màquina de soldadura làser portàtil de 2000 W es caracteritza per la mida de la màquina petita però la qualitat de la soldadura brillant.
Una font de làser de fibra estable i un cable de fibra connectat proporcionen un lliurament de raig làser segur i constant.
Amb l'alta potència, el forat de soldadura per làser és perfectible i permet que la junta de soldadura sigui més ferma fins i tot per a metalls gruixuts.
Amb una aparença de màquina compacta i petita, la màquina de soldadura làser portàtil està equipada amb una pistola de soldadura làser portàtil i mòbil que és lleugera i convenient per a aplicacions de soldadura multilàser a qualsevol angle i superfície.
Diversos tipus opcionals de broquets de soldadura làser i sistemes d'alimentació automàtica de filferro faciliten l'operació de soldadura làser i això és amigable per als principiants.
La soldadura làser d'alta velocitat augmenta considerablement l'eficiència i la producció de la vostra producció alhora que permet un efecte de soldadura làser excel·lent.
Resumir
En resum, la soldadura làser necessita utilitzar gas per protegir les zones de soldadura, controlar la temperatura, millorar la qualitat de la soldadura i protegir els sistemes òptics. La selecció dels tipus de gas i els paràmetres de subministrament adequats és un factor important per garantir un procés de soldadura làser eficient i estable i obtenir resultats de soldadura d'alta qualitat. Diferents materials i aplicacions poden requerir diferents tipus i proporcions mixtes per satisfer els requisits específics de soldadura.
Posa't en contacte amb nosaltres avuiper obtenir més informació sobre les nostres talladores làser i com poden optimitzar el vostre procés de producció de tall.
Enllaços relacionats
Alguna idea sobre les màquines de soldadura làser?
Hora de publicació: 13-gen-2025