Indflydelse af beskyttende gas i lasersvejsning
Håndholdt laser svejser
Kapitelindhold:
▶ Hvad kan det rigtige skjold gas få for dig?
▶ Forskellige typer beskyttelsesgas
▶ To metoder til at bruge beskyttende gas
▶ Hvordan vælger du korrekt beskyttelsesgas?
Håndholdt laser svejsning
Positiv effekt af korrekt skjoldgas
Ved lasersvejsning kan valget af beskyttende gas have en betydelig indflydelse på dannelsen, kvaliteten, dybden og bredden af svejsesømmen. I langt de fleste tilfælde har introduktionen af beskyttende gas en positiv effekt på svejsesømmen. Det kan dog også have bivirkninger. De positive effekter af at bruge den korrekte beskyttelsesgas er som følger:
1. Effektiv beskyttelse af svejsepuljen
Korrekt introduktion af beskyttende gas kan effektivt beskytte svejsepuljen mod oxidation eller endda forhindre oxidation helt.
2. reduktion af spredning
Korrekt introduktion af beskyttelsesgas kan effektivt reducere spredning under svejseprocessen.
3. ensartet dannelse af svejsesømmen
Korrekt introduktion af beskyttende gas fremmer den jævn spredning af svejsepuljen under størkning, hvilket resulterer i en ensartet og æstetisk tiltalende svejsesøm.
4. øget laserudnyttelse
Korrekt introduktion af beskyttende gas kan effektivt reducere afskærmningseffekten af metaldampgrumler eller plasmaklyer på laseren og derved øge laserens effektivitet.
5. Reduktion af svejseporøsitet
Korrekt introduktion af beskyttelsesgas kan effektivt minimere dannelsen af gasporer i svejsesømmen. Ved at vælge den relevante gastype, strømningshastighed og introduktionsmetode kan ideelle resultater opnås.
Imidlertid,
Forkert brug af beskyttende gas kan have skadelige virkninger på svejsning. De bivirkninger inkluderer:
1. Forringelse af svejsesømmen
Forkert introduktion af beskyttende gas kan resultere i dårlig svejsesømkvalitet.
2. krakning og reducerede mekaniske egenskaber
Valg af den forkerte gastype kan føre til svejsesømkrakning og nedsat mekanisk ydeevne.
3. øget oxidation eller interferens
Valg af den forkerte gasstrømningshastighed, hvad enten det er for højt eller for lavt, kan føre til øget oxidation af svejsesømmen. Det kan også forårsage alvorlige forstyrrelser for det smeltede metal, hvilket resulterer i sammenbrud eller ujævn dannelse af svejsesømmen.
4. utilstrækkelig beskyttelse eller negativ indvirkning
Valg af den forkerte gasintroduktionsmetode kan føre til utilstrækkelig beskyttelse af svejsesømmen eller endda have en negativ effekt på dannelsen af svejsesømmen.
5. Indflydelse på svejsedybde
Indførelsen af beskyttende gas kan have en vis indflydelse på svejsens dybde, især ved tynd pladesvejsning, hvor den har en tendens til at reducere svejsedybden.
Håndholdt laser svejsning
Typer af beskyttelsesgasser
De almindeligt anvendte beskyttende gasser i lasersvejsning er nitrogen (N2), argon (AR) og helium (HE). Disse gasser har forskellige fysiske og kemiske egenskaber, hvilket resulterer i forskellige effekter på svejsesømmen.
1. nitrogen (N2)
N2 har en moderat ioniseringsenergi, højere end AR og lavere end han. Under laserens virkning ioniserer den i moderat grad, hvilket effektivt reducerer dannelsen af plasmakyer og øger laserens anvendelse. Imidlertid kan nitrogen reagere kemisk med aluminiumslegeringer og kulstofstål ved visse temperaturer og danne nitrider. Dette kan øge kontakten og reducere svejsesømmenes sejhed og påvirke dens mekaniske egenskaber negativt. Derfor anbefales brugen af nitrogen som en beskyttende gas til aluminiumslegeringer og kulstofstålsvejsninger. På den anden side kan nitrogen reagere med rustfrit stål og danne nitrider, der forbedrer styrken af svejseleddet. Derfor kan nitrogen bruges som en beskyttende gas til svejsning af rustfrit stål.
2. Argon Gas (AR)
Argongas har den relativt laveste ioniseringsenergi, hvilket resulterer i en højere grad af ionisering under laserhandling. Dette er ugunstigt til at kontrollere dannelsen af plasmaklyer og kan have en vis indflydelse på den effektive udnyttelse af lasere. Imidlertid har argon meget lav reaktivitet og vil sandsynligvis ikke gennemgå kemiske reaktioner med almindelige metaller. Derudover er argon omkostningseffektiv. På grund af dens høje tæthed synker argon endvidere over svejsepuljen, hvilket giver bedre beskyttelse af svejsepuljen. Derfor kan det bruges som en konventionel afskærmningsgas.
3. Helium Gas (HE)
Heliumgas har den højeste ioniseringsenergi, hvilket fører til en meget lav grad af ionisering under laserhandling. Det giver mulighed for bedre kontrol af dannelse af plasma sky, og lasere kan effektivt interagere med metaller. Derudover har helium meget lav reaktivitet og gennemgår ikke let kemiske reaktioner med metaller, hvilket gør det til en fremragende gas til svejseskærmning. Omkostningerne ved helium er imidlertid høje, så de bruges generelt ikke i masseproduktion af produkter. Det anvendes ofte i videnskabelig forskning eller til produkter med høj værdi.
Håndholdt laser svejsning
Metoder til introduktion af afskærmningsgas
I øjeblikket er der to hovedmetoder til introduktion af afskærmninggas: off-akses side blæser og koaksial afskærmningsgas, som vist i henholdsvis figur 1 og figur 2.
Figur 1: Off-akses side Blæserafskærmning
Figur 2: Koaksial afskærmningsgas
Valget mellem de to blæsemetoder afhænger af forskellige overvejelser. Generelt anbefales det at bruge den blæsende metode off-axis-side til afskærmning af gas.
Håndholdt laser svejsning
Principper til valg af metoden til at indføre afskærmninggas
For det første er det vigtigt at præcisere, at udtrykket "oxidation" af svejsninger er et kollokvalt udtryk. I teorien henviser det til forringelse af svejsekvalitet på grund af kemiske reaktioner mellem svejsemetallet og skadelige komponenter i luften, såsom ilt, nitrogen og brint.
Forebyggelse af svejsningsoxidation involverer reduktion eller undgåelse af kontakt mellem disse skadelige komponenter og høj-temperaturen svejsemetal. Denne tilstand med høj temperatur inkluderer ikke kun det smeltede svejsede poolmetal, men også hele perioden fra når svejsemetallet smeltes, indtil poolen størkner, og dens temperatur falder under en bestemt tærskel.
For eksempel forekommer ved svejsning af titanlegeringer, når temperaturen er over 300 ° C, hurtig brintabsorption; Over 450 ° C forekommer hurtig iltabsorption; Og over 600 ° C forekommer hurtig nitrogenabsorption. Derfor kræves effektiv beskyttelse for titanlegeringsvejs svejsning i den fase, når den størkner, og dens temperatur falder under 300 ° C for at forhindre oxidation. Baseret på beskrivelsen ovenfor er det tydeligt, at den beskyttende gas, der er blæst, skal give beskyttelse ikke kun til svejsepuljen på det passende tidspunkt, men også til det netop solidificerede område af svejsningen. Derfor foretrækkes den off-akseside-blæsemetode, der er vist i figur 1, generelt, fordi den tilbyder en bredere række af beskyttelse sammenlignet med den koaksiale afskærmningsmetode, der er vist i figur 2, især for det netop solidificerede område af svejsningen. For visse specifikke produkter skal valget af metoden imidlertid foretages baseret på produktstrukturen og fælles konfiguration.
Håndholdt laser svejsning
Specifikt valg af metoden til introduktion af afskærmningsgas
1. lige linie svejsning
Hvis produktets svejsningsform er lige, som vist i figur 3, og den ledkonfiguration inkluderer røvfuger, skødfuger, filet svejsninger eller stak svejsninger, er den foretrukne metode til denne type produkt Figur 1.
Figur 3: Lige linie svejsning
2. plan lukket geometri svejsning
Som vist i figur 4 har svejsningen i denne type produkt en lukket plan form, såsom en cirkulær, polygonal eller multisegmentlinieform. De ledkonfigurationer kan omfatte røvfuger, skødfuger eller stak svejsninger. For denne type produkt er den foretrukne metode at bruge den koaksiale afskærmningsgas vist i figur 2.
Figur 4: planlagt lukket geometri svejsning
Valget af afskærmningsgas til planlagt lukkede geometri -svejsninger påvirker direkte kvaliteten, effektiviteten og omkostningerne ved svejsningsproduktion. På grund af mangfoldigheden af svejsematerialer er udvælgelsen af svejsegas imidlertid kompleks i faktiske svejseprocesser. Det kræver omfattende overvejelse af svejsematerialer, svejsemetoder, svejsepositioner og det ønskede svejsningsresultat. Valget af den mest egnede svejsegas kan bestemmes gennem svejsningstest for at opnå optimale svejseresultater.
Håndholdt laser svejsning
Video Display | Se efter håndholdt lasersvejsning
Video 1 - Ved mere om, hvad der er håndholdt laser svejser
VIDEO2 - Alsidig lasersvejsning til forskellige krav
Anbefalet håndholdt laser svejser
Har du spørgsmål om håndholdt laser svejsning?
Posttid: maj-19-2023