Laserové svařování je zaměřeno především na zlepšení účinnosti a kvality svařování tenkostěnných materiálů a přesných dílů. Dnes nebudeme hovořit o výhodách laserového svařování, ale zaměříme se na to, jak správně používat ochranné plyny pro laserové svařování.
Proč používat ochranný plyn pro laserové svařování?
Při laserovém svařování ovlivní ochranný plyn tvarování svaru, kvalitu svaru, hloubku svaru a šířku svaru. Ve většině případů bude mít foukání asistovaného plynu pozitivní vliv na svar, ale může také přinést nepříznivé účinky.
Když správně foukáte ochranný plyn, pomůže vám:
✦Účinně chraňte svarovou lázeň, abyste snížili nebo dokonce zabránili oxidaci
✦Účinně omezte rozstřikování vznikající při procesu svařování
✦Efektivně redukuje svarové póry
✦Pomozte při tuhnutí rovnoměrně rozprostřít svarovou lázeň, aby svarový šev měl čistý a hladký okraj
✦Stínící účinek oblaku kovových par nebo plazmového oblaku na laser je účinně snížen a efektivní míra využití laseru je zvýšena.
Dokudtyp ochranného plynu, průtok plynu a výběr režimu foukáníjsou správné, můžete dosáhnout ideálního efektu svařování. Nesprávné použití ochranného plynu však může také nepříznivě ovlivnit svařování. Použití nesprávného typu ochranného plynu může vést ke vrzání svaru nebo ke snížení mechanických vlastností svařování. Příliš vysoká nebo příliš nízká rychlost proudění plynu může vést k závažnější oxidaci svaru a vážné vnější interferenci kovového materiálu uvnitř svarové lázně, což má za následek zborcení svaru nebo nerovnoměrné tvarování.
Druhy ochranného plynu
Běžně používanými ochrannými plyny laserového svařování jsou především N2, Ar a He. Jejich fyzikální a chemické vlastnosti jsou různé, takže i jejich účinky na svary jsou různé.
dusík (N2)
Ionizační energie N2 je střední, vyšší než u Ar a nižší než u He. Pod zářením laseru zůstává stupeň ionizace N2 na rovnoměrném kýlu, což může lépe omezit tvorbu plazmového oblaku a zvýšit efektivní míru využití laseru. Dusík může reagovat s hliníkovou slitinou a uhlíkovou ocelí při určité teplotě za vzniku nitridů, které zlepší křehkost svaru a sníží houževnatost a mají velký nepříznivý dopad na mechanické vlastnosti svarových spojů. Proto se při svařování hliníkové slitiny a uhlíkové oceli nedoporučuje používat dusík.
Chemická reakce mezi dusíkem a nerezovou ocelí generovaná dusíkem však může zlepšit pevnost svarového spoje, což bude prospěšné pro zlepšení mechanických vlastností svaru, takže svařování nerezové oceli může používat dusík jako ochranný plyn.
Argon (Ar)
Ionizační energie argonu je relativně nízká a jeho ionizační stupeň se působením laseru zvýší. Argon jako ochranný plyn pak nemůže účinně kontrolovat tvorbu plazmových oblaků, což sníží efektivní míru využití laserového svařování. Nabízí se otázka: je argon špatným kandidátem pro použití při svařování jako ochranný plyn? Odpověď je ne. Vzhledem k tomu, že jde o inertní plyn, Argon obtížně reaguje s většinou kovů a použití Ar je levné. Kromě toho je hustota Ar velká, přispívá k poklesu na povrch svarové lázně a může lépe chránit svarovou lázeň, takže argon lze použít jako běžný ochranný plyn.
helium (He)
Na rozdíl od argonu má helium relativně vysokou ionizační energii, která může snadno kontrolovat tvorbu plazmových oblaků. Helium přitom nereaguje s žádnými kovy. Je to opravdu dobrá volba pro laserové svařování. Jediný problém je, že Helium je poměrně drahé. Pro zpracovatele, kteří poskytují sériovou výrobu kovových výrobků, helium přidá obrovskou částku k výrobním nákladům. Proto se helium obecně používá ve vědeckém výzkumu nebo ve výrobcích s velmi vysokou přidanou hodnotou.
Jak foukat ochranný plyn?
Předně by mělo být jasné, že tzv. „oxidace“ svaru je pouze obecný název, který teoreticky označuje chemickou reakci mezi svarem a škodlivými složkami ve vzduchu, vedoucí ke znehodnocení svaru. . Obvykle svarový kov reaguje s kyslíkem, dusíkem a vodíkem ve vzduchu při určité teplotě.
Aby se zabránilo „oxidaci“ svaru, je nutné omezit nebo zamezit kontaktu mezi takovými škodlivými složkami a svarovým kovem při vysoké teplotě, která je nejen v roztaveném kovu, ale po celou dobu od roztavení svarového kovu až do roztavený kov bazénu tuhne a jeho teplota se ochlazuje na určitou teplotu.
Dva hlavní způsoby foukání ochranného plynu
▶Jedním z nich je foukání ochranného plynu na boční osu, jak je znázorněno na obrázku 1.
▶Druhým je metoda koaxiálního foukání, jak je znázorněno na obrázku 2.
Obrázek 1
Obrázek 2
Konkrétní volba dvou způsobů foukání je komplexním zvážením mnoha aspektů. Obecně se doporučuje zvolit způsob bočního foukání ochranného plynu.
Některé příklady laserového svařování
1. Přímé svařování housenky/čáry
Jak je znázorněno na obrázku 3, tvar svaru produktu je lineární a tvar spoje může být tupý spoj, přeplátovaný spoj, negativní rohový spoj nebo překrývající se svarový spoj. Pro tento typ produktu je lepší použít ochranný plyn foukání boční osy, jak je znázorněno na obrázku 1.
2. Zavřete figurální nebo plošné svařování
Jak je znázorněno na obrázku 4, tvar svaru produktu je uzavřený vzor, jako je rovinný obvod, rovinný mnohostranný tvar, rovinný vícesegmentový lineární tvar atd. Tvar spoje může být tupý spoj, přeplátovaný spoj, překrývající se svařování atd. Pro tento typ produktu je lepší použít metodu koaxiálního ochranného plynu, jak je znázorněno na obrázku 2.
Výběr ochranného plynu přímo ovlivňuje kvalitu svařování, účinnost a náklady na výrobu, ale kvůli rozmanitosti svařovacího materiálu je ve skutečném procesu svařování výběr svařovacího plynu složitější a vyžaduje komplexní zvážení svařovacího materiálu, svařování. způsob, poloha svařování, jakož i požadavky na účinek svařování. Prostřednictvím svařovacích testů si můžete vybrat vhodnější svařovací plyn pro dosažení lepších výsledků.
Zajímáte se o laserové svařování a chcete se naučit, jak si vybrat ochranný plyn
Související odkazy:
Čas odeslání: 10. října 2022