Lasersvejsning er hovedsageligt rettet mod at forbedre svejseeffektiviteten og kvaliteten af tyndvæggede materialer og præcisionsdele. I dag skal vi ikke tale om fordelene ved lasersvejsning, men fokusere på, hvordan man bruger beskyttelsesgasser til lasersvejsning korrekt.
Hvorfor bruge beskyttelsesgas til lasersvejsning?
Ved lasersvejsning vil beskyttelsesgas påvirke svejsedannelsen, svejsekvaliteten, svejsedybden og svejsebredden. I de fleste tilfælde vil indblæsning af den assisterede gas have en positiv effekt på svejsningen, men det kan også have negative virkninger.
Når du blæser skærmgas korrekt, vil det hjælpe dig:
✦Beskyt effektivt svejsebadet for at reducere eller endda undgå oxidation
✦Reducer effektivt det sprøjt, der produceres i svejseprocessen
✦Reducer effektivt svejseporer
✦Hjælp svejsebassinet med at sprede jævnt ved størkning, så svejsesømmen kommer med en ren og glat kant
✦Metaldampfanens eller plasmaskyens afskærmningseffekt på laseren reduceres effektivt, og laserens effektive udnyttelsesgrad øges.
Så længebeskyttelsesgastype, gasflowhastighed og valg af blæsetilstander korrekte, kan du få den ideelle effekt af svejsning. Forkert brug af beskyttelsesgas kan dog også påvirke svejsningen negativt. Brug af den forkerte type beskyttelsesgas kan føre til knirker i svejsningen eller reducere svejsningens mekaniske egenskaber. En for høj eller for lav gasstrøm kan føre til mere alvorlig oxidation af svejsningen og alvorlig ekstern interferens af metalmaterialet inde i svejsebadet, hvilket resulterer i svejsesammenbrud eller ujævn dannelse.
Typer af skærmgas
De almindeligt anvendte beskyttelsesgasser ved lasersvejsning er hovedsageligt N2, Ar og He. Deres fysiske og kemiske egenskaber er forskellige, så deres virkninger på svejsninger er også forskellige.
Nitrogen (N2)
Ioniseringsenergien af N2 er moderat, højere end Ar og lavere end He. Under laserens stråling forbliver ioniseringsgraden af N2 på en jævn køl, hvilket bedre kan reducere dannelsen af en plasmasky og øge laserens effektive udnyttelsesgrad. Nitrogen kan reagere med aluminiumslegering og kulstofstål ved en bestemt temperatur for at producere nitrider, hvilket vil forbedre svejsesrødheden og reducere sejheden og have en stor negativ indvirkning på de mekaniske egenskaber af svejsesamlinger. Derfor anbefales det ikke at bruge nitrogen ved svejsning af aluminiumslegering og kulstofstål.
Den kemiske reaktion mellem nitrogen og rustfrit stål, der genereres af nitrogen, kan dog forbedre styrken af svejsefugen, hvilket vil være gavnligt for at forbedre svejsningens mekaniske egenskaber, så svejsningen af rustfrit stål kan bruge nitrogen som beskyttelsesgas.
Argon (Ar)
Argons ioniseringsenergi er relativt lav, og dens ioniseringsgrad af det vil blive højere under påvirkning af en laser. Så kan argon, som en beskyttelsesgas, ikke effektivt kontrollere dannelsen af plasmaskyer, hvilket vil reducere den effektive udnyttelsesgrad af lasersvejsning. Spørgsmålet opstår: er argon en dårlig kandidat til svejsebrug som beskyttelsesgas? Svaret er nej. Da Argon er en inert gas, er det svært at reagere med de fleste metaller, og Ar er billig at bruge. Derudover er densiteten af Ar stor, den vil være befordrende for at synke til overfladen af svejsesmeltebassinet og kan bedre beskytte svejsebassinet, så Argon kan bruges som konventionel beskyttelsesgas.
Helium (han)
I modsætning til argon har helium relativt høj ioniseringsenergi, der nemt kan kontrollere dannelsen af plasmaskyer. Samtidig reagerer helium ikke med nogen metaller. Det er virkelig et godt valg til lasersvejsning. Det eneste problem er, at helium er relativt dyrt. For producenter, der leverer masseproduktion af metalprodukter, vil helium tilføje en enorm mængde til produktionsomkostningerne. Helium bruges således generelt i videnskabelig forskning eller produkter med meget høj merværdi.
Hvordan blæser man skærmgassen?
Først og fremmest skal det være klart, at den såkaldte "oxidation" af svejsningen kun er et almindeligt navn, som teoretisk refererer til den kemiske reaktion mellem svejsningen og de skadelige komponenter i luften, hvilket fører til forringelse af svejsningen . Almindeligvis reagerer svejsemetallet med ilt, nitrogen og brint i luften ved en bestemt temperatur.
For at forhindre svejsningen i at blive "oxideret" er det nødvendigt at reducere eller undgå kontakt mellem sådanne skadelige komponenter og svejsemetallet under høj temperatur, hvilket ikke kun er i det smeltede metal, men hele perioden fra det tidspunkt, hvor svejsemetallet er smeltet, til det smeltet poolmetal er størknet, og dets temperatur afkøles til en vis temperatur.
To hovedmåder at blæse skærmgas på
▶Den ene blæser skærmgas på sideaksen, som vist i figur 1.
▶Den anden er en koaksial blæsemetode, som vist i figur 2.
Figur 1.
Figur 2.
Det specifikke valg af de to blæsemetoder er en omfattende betragtning af mange aspekter. Generelt anbefales det at følge den sideblæsende beskyttelsesgas.
Nogle eksempler på lasersvejsning
1. Lige vulst/linjesvejsning
Som vist i figur 3 er svejseformen af produktet lineær, og samlingsformen kan være en stødsamling, overlapningssamling, negativ hjørnesamling eller overlappet svejsesamling. For denne type produkt er det bedre at anvende sideaksen, der blæser beskyttelsesgas som vist i figur 1.
2. Luk figur- eller områdesvejsning
Som vist i figur 4 er svejseformen af produktet et lukket mønster, såsom plan omkreds, plan multilateral form, plan multi-segment lineær form osv. Fugeformen kan være stødsamling, overlapning, overlappende svejsning osv. Det er bedre at anvende den koaksiale beskyttelsesgasmetode som vist i figur 2 for denne type produkt.
Valget af beskyttelsesgas påvirker direkte svejsekvaliteten, effektiviteten og produktionsomkostningerne, men på grund af mangfoldigheden af svejsemateriale er valget af svejsegas mere komplekst i selve svejseprocessen og kræver omfattende overvejelser om svejsemateriale, svejsning metode, svejseposition, samt kravene til svejseeffekten. Gennem svejsetestene kan du vælge den mere egnede svejsegas for at opnå bedre resultater.
Interesseret i lasersvejsning og villig til at lære at vælge beskyttelsesgas
Relaterede links:
Indlægstid: 10-10-2022