Wie wähle ich die besten Gasmischungen für Ihr Laserschweißen aus?
Typen, Vorteile und Anwendungen
Einführung:
Wichtige Dinge zu wissen, bevor Sie eintauchen
Das Laserschweißen ist eine hochpräziige Schweißmethode, bei der ein Laserstrahl zum Schmelzen des Materials des Werkstücks verwendet wird und nach dem Abkühlen dann eine Schweißnaht bildet. Beim Laserschweißen spielt Gas eine Schlüsselrolle.
Das Schutzgas beeinflusst nicht nur die Schweißnähtebildung, die Schweißnähtequalität, die Schweißnähte und die Penetrationsbreite, sondern wirkt sich auch direkt auf die Qualität und Effizienz des Laserschweißens aus.
Welche Gase werden für das Laserschweißen benötigt?Dieser Artikel wird sich detailliert ansehenDie Bedeutung von Laserschweißgasen, Die Gase verwendeten und was sie tun.
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Warum wird Gas für das Laserschweißen benötigt?
Laserstrahlschweißen
Während des Laserschweißprozesses konzentriert sich ein Laserstrahl mit hochenergetischer Dichte auf den Schweißbereich des Werkstücks.
Das sofortige Schmelzen des Oberflächenmaterials des Werkstücks verursacht.
Während des Laserschweißens ist Gas erforderlich, um den Schweißbereich zu schützen.
Steuern Sie die Temperatur, verbessern Sie die Qualität der Schweißnaht und schützen Sie das optische System.
Die Auswahl der entsprechenden Gasparameter und der Versorgungsparameter sind wichtige Faktoren für die Gewährleistung eines effizienten.
Und stabiles Laserschweißprozess und Erzielung hochwertiger Schweißergebnisse.
1. Schutz von Schweißgebieten
Während des Laserschweißverfahrens ist der Schweißbereich der äußeren Umgebung ausgesetzt und kann leicht von Sauerstoff und anderen Gasen in der Luft beeinflusst werden.
Sauerstoff löst Oxidationsreaktionen aus, die zu einer verringerten Schweißqualität und zur Schaffung von Poren und Einschlüssen führen können. Die Schweißnaht kann effektiv vor Sauerstoffverschmutzung geschützt werden, indem ein geeignetes Gas, normalerweise ein ineres Gas wie Argon, an den Schweißbereich versorgt werden.
2. Wärmekontrolle
Die Gasauswahl und -versorgung können dazu beitragen, die Temperatur des Schweißbereichs zu kontrollieren. Durch die Einstellung der Durchflussrate und der Art des Gases kann die Kühlrate des Schweißbereichs betroffen sein. Dies ist wichtig, um die Wärmezone (HAZ) während des Schweißens zu kontrollieren und die thermische Verzerrung zu verringern.
3.. Verbesserte Schweißqualität
Einige Hilfsgase wie Sauerstoff oder Stickstoff können die Qualität und Leistung von Schweißnähten verbessern. Zum Beispiel kann das Hinzufügen von Sauerstoff das Eindringen der Schweißnaht verbessern und die Schweißgeschwindigkeit erhöhen und gleichzeitig die Form und Tiefe der Schweißnaht beeinflussen.
4. Gaskühlung
Beim Laserschweißen wird der Schweißbereich normalerweise von hohen Temperaturen betroffen. Die Verwendung eines Gaskühlsystems kann dazu beitragen, die Temperatur des Schweißbereichs zu kontrollieren und eine Überhitzung zu verhindern. Dies ist wichtig, um den thermischen Stress im Schweißbereich zu reduzieren und die Schweißqualität zu verbessern.
Automatisiertes Laserstrahlschweißen
5. Gasschutz von optischen Systemen
Der Laserstrahl konzentriert sich durch ein optisches System auf den Schweißbereich.
Während des Lötprozesses können das geschmolzene Material und die erzeugten Aerosole optische Komponenten kontaminieren.
Durch die Einführung von Gasen in den Schweißbereich wird das Risiko einer Kontamination verringert und die Lebensdauer des optischen Systems verlängert.
Welche Gase werden beim Laserschweißen verwendet?
Beim Laserschweißen kann das Gas die Luft aus dem Schweißplatten isolieren und verhindern, dass sie mit der Luft reagiert. Auf diese Weise ist die Schweißfläche der Metallplatte weißer und schöner. Die Verwendung von Gas schützt auch die Linsen vor Schweißstaub. Normalerweise werden folgende Gase verwendet:
1. Schutzgas:
Abschirmgase, die manchmal als „inerte Gase“ bezeichnet werden, spielen eine wichtige Rolle im Laserschweißprozess. Laserschweißprozesse verwenden häufig inerte Gase, um den Schweißpool zu schützen. Zu den häufig verwendeten Schutzgasen im Laserschweißen gehören hauptsächlich Argon und Neon. Ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften sind unterschiedlich, daher sind ihre Auswirkungen auf die Schweißnaht auch unterschiedlich.
Schutzgas:Argon
Argon ist eine der am häufigsten verwendeten Inertgase.
Es hat ein hohes Maß an Ionisation unter der Wirkung des Lasers, der nicht der Kontrolle der Bildung von Plasmakolben fördert, was einen gewissen Einfluss auf die effektive Verwendung von Lasern hat.
Die inerte Natur von Argon hält es aus dem Lötprozess fern, während es auch die Wärme gut löst und die Temperatur im Lötbereich steuert.
Schutzgas:Neon
Neon wird häufig als inertes Gas verwendet, ähnlich wie Argon, und wird hauptsächlich zum Schutz des Schweißbereichs vor Sauerstoff und anderen Schadstoffen in der äußeren Umgebung verwendet.
Es ist wichtig zu beachten, dass Neon nicht für alle Laserschweißanträge geeignet ist.
Es wird hauptsächlich für einige spezielle Schweißaufgaben verwendet, wie z. B. dickere Materialien oder wenn tiefere Schweißnähte erforderlich sind.
2. Hilfsgas:
Während des Laserschweißverfahrens können zusätzlich zum Hauptschutzgas auch Hilfsgase verwendet werden, um die Schweißleistung und -qualität zu verbessern. Im Folgenden finden Sie einige häufige Hilfsgase, die beim Laserschweißen verwendet werden.
Hilfsgas:Sauerstoff
Sauerstoff wird üblicherweise als Assistgas verwendet und kann zur Erhöhung der Wärme und der Schweißtiefe während des Schweißens verwendet werden.
Das Hinzufügen von Sauerstoff kann die Schweißgeschwindigkeit und -durchdringung erhöhen, muss jedoch sorgfältig kontrolliert werden, um überschüssigen Sauerstoff zu vermeiden, was zu Oxidationsproblemen führt.
Hilfsgas:Wasserstoff/ Wasserstoffgemisch
Wasserstoff verbessert die Qualität von Schweißnähten und verringert die Bildung der Porosität.
Argon- und Wasserstoffmischungen werden in einigen speziellen Anwendungen wie Schweißen aus Edelstahl verwendet. Der Wasserstoffgehalt der Mischung reicht typischerweise zwischen 2% und 15%.
Schutzgas:Stickstoff
Stickstoff wird auch häufig als Hilfsgas im Laserschweißen verwendet.
Die Ionisationsenergie von Stickstoff ist mäßig, höher als Argon und niedriger als Wasserstoff.
Der Ionisationsabschluss steht im Allgemeinen unter der Wirkung eines Lasers. Es kann die Bildung von Plasmawolken besser verringern, Schweißnähte und Erscheinungen mit höherer Qualität liefern und die Auswirkungen von Sauerstoff auf die Schweißnähte verringern.
Stickstoff kann auch verwendet werden, um die Temperatur des Schweißbereichs zu kontrollieren und die Bildung von Blasen und Poren zu verringern.
Schutzgas:Helium
Helium wird normalerweise zum Hochleistungs-Laserschweißen verwendet, da es eine geringe thermische Leitfähigkeit aufweist und nicht leicht ionisiert ist, sodass der Laser reibungslos verläuft und die Strahlergie die Werkstückoberfläche ohne Hindernisse erreichen kann.
Förderlich für Schweißen mit höherem Strom. Helium kann auch zur Verbesserung der Schweißfassqualität und des Kontrollschweißtemperaturen verwendet werden. Dies ist das effektivste Abschirm -Gas, das beim Laserschweißen verwendet wird, ist jedoch relativ teuer.
3.. Gas abkühlen:
Kühlgas wird häufig während des Laserschweißens verwendet, um die Temperatur des Schweißbereichs zu kontrollieren, eine Überhitzung zu verhindern und die Schweißqualität aufrechtzuerhalten. Im Folgenden finden Sie einige häufig verwendete Kühlgase:
Kühlgas/ Medium:Wasser
Wasser ist ein übliches Kühlmedium, das häufig zum Abkühlen von Lasergeneratoren und zum optischen Laserschweißsystem verwendet wird.
Wasserkühlsysteme können dazu beitragen, eine stabile Temperatur des Lasergenerators und der optischen Komponenten aufrechtzuerhalten, um die Laserstrahlstabilität und -leistung sicherzustellen.
Kühlgas/ Medium:Atmosphärische Gase
Bei einigen Laserschweißprozessen können umkühlende atmosphärische Gase umgebende Atmosphäre verwendet werden.
Zum Beispiel kann im optischen System eines Lasergenerators das umgebende Atmosphäregas einen Kühlungseffekt erzielen.
Kühlgas/ Medium:Inertgase
Inerte Gase wie Argon und Stickstoff können auch als Kühlgase verwendet werden.
Sie haben eine geringere thermische Leitfähigkeit und können verwendet werden, um die Temperatur des Schweißbereichs zu kontrollieren und die Wärmezone (HAZ) zu reduzieren.
Kühlgas/ Medium:Flüssiger Stickstoff
Flüssigstickstoff ist ein extrem niedriges Kühlmedium mit niedrigem Temperatur, das zum extrem hohen Laserschweißen verwendet werden kann.
Es bietet einen sehr effektiven Kühlungseffekt und sorgt für die Temperaturregelung im Schweißbereich.
4. Gemischtes Gas:
Gasmischungen werden üblicherweise beim Schweißen verwendet, um verschiedene Aspekte des Prozesses zu optimieren, z. B. Schweißgeschwindigkeit, Penetrationstiefe und Bogenstabilität. Es gibt zwei Haupttypen von Gasmischungen: binäre und ternäre Gemische.
Binärgasmischungen:Argon + Sauerstoff
Durch das Hinzufügen einer geringen Menge an Sauerstoff zu Argon verbessert die Bogenstabilität, verfeinert den Schweißpool und erhöht die Schweißgeschwindigkeit. Diese Mischung wird üblicherweise zum Schweißen von Kohlenstoffstahl, zum Alloy-Stahl und aus Edelstahl verwendet.
Binärgasmischungen:Argon + Kohlendioxid
Die Zugabe von CO₂ zu Argon erhöht die Schweißfestigkeit und die Korrosionsbeständigkeit und reduziert gleichzeitig die Spritzer. Diese Mischung wird häufig zum Schweißen von Kohlenstoffstahl und Edelstahl verwendet.
Binärgasmischungen:Argon + Wasserstoff
Wasserstoff erhöht die Lichtbogentemperatur, verbessert die Schweißgeschwindigkeit und reduziert Schweißfehlern. Es ist besonders nützlich, um Nickel-Basis-Legierungen und Edelstahl zu schweißen.
Ternäre Gasmischungen:Argon + Sauerstoff + Kohlendioxid
Diese Mischung kombiniert die Vorteile sowohl von Argon-Sauerstoff- als auch von Argon-Co₂-Gemischen. Es reduziert die Spritzer, verbessert die Fluidität des Schweißpools und verbessert die Schweißnaht. Es wird häufig zum Schweißen verschiedener Dicke von Kohlenstoffstahl, niedriger Alloy-Stahl und Edelstahl verwendet.
Ternäre Gasmischungen:Argon + Helium + Kohlendioxid
Diese Mischung verbessert die Lichtbogenstabilität, erhöht die Schweißpooltemperatur und verbessert die Schweißgeschwindigkeit. Es wird in Kurzschlussbogenschweiß- und schweren Schweißanwendungen verwendet und bietet eine bessere Kontrolle über die Oxidation.
Gasauswahl in verschiedenen Anwendungen
Handheld -Laserschweißen
In verschiedenen Anwendungen des Laserschweißens ist die Auswahl des geeigneten Gases von entscheidender Bedeutung, da verschiedene Gaskombinationen unterschiedliche Schweißqualität, Geschwindigkeit und Effizienz erzeugen können. Hier sind einige Richtlinien, mit denen Sie das richtige Gas für Ihre spezifische Bewerbung auswählen können:
Art des Schweißmaterials:
EdelstahlNormalerweise verwendetArgon oder Argon/Wasserstoffmischung.
Aluminium- und Aluminiumlegierungenoft benutzenReiner Argon.
Titanlegierungenoft benutzenStickstoff.
Hoch-Kohlenstoff-Stähleoft benutzenSauerstoff als Hilfsgas.
Schweißgeschwindigkeit und Pentration:
Wenn eine höhere Schweißgeschwindigkeit oder eine tiefere Schweißdurchdringung erforderlich ist, kann die Gaskombination eingestellt werden. Das Hinzufügen von Sauerstoff verbessert häufig Geschwindigkeit und Durchdringung, muss jedoch sorgfältig kontrolliert werden, um Oxidationsprobleme zu vermeiden.
Kontrolle der Wärme betroffene Zone (HAZ):
Abhängig von dem gereinigten Material können gefährliche Abfälle, die spezielle Handhabungsverfahren erfordern, während des Reinigungsprozesses erzeugt werden. Dies kann die Gesamtkosten des Laserreinigungsprozesses erhöhen.
Schweißqualität:
Einige Gaskombinationen können die Qualität und das Aussehen von Schweißnähten verbessern. Zum Beispiel kann Stickstoff ein besseres Aussehen und eine bessere Oberflächenqualität bieten.
Poren- und Blasenkontrolle:
Für Anwendungen, die sehr hochwertige Schweißnähte erfordern, muss besondere Aufmerksamkeit auf die Bildung von Poren und Blasen gelegt werden. Eine ordnungsgemäße Gasauswahl kann das Risiko dieser Defekte verringern.
Ausrüstung und Kostenüberlegungen:
Die Gasauswahl wird auch durch den Gerätetyp und die Kosten beeinflusst. Einige Gase benötigen möglicherweise Sonderangebote oder höhere Kosten.
Für bestimmte Anwendungen wird empfohlen, mit einem Schweißingenieur oder einem professionellen Hersteller von Laserschweißgeräten zusammenzuarbeiten, um professionelle Beratung zu erhalten und das Schweißverfahren zu optimieren.
Einige Experimente und Optimierung sind normalerweise erforderlich, bevor die endgültige Gaskombination ausgewählt wird.
Abhängig von der spezifischen Anwendung können verschiedene Gaskombinationen und -Parameter versucht werden, die optimalen Schweißbedingungen zu finden.
Dinge, über die Sie wissen müssen: Handheld -Laserschweißen
Empfohlene Laserschweißmaschine
Um Ihre Metallbearbeitungs- und Materialverarbeitungsaufgaben zu optimieren, ist die Auswahl der richtigen Geräte von wesentlicher Bedeutung. Mimowork Laser empfiehlt dieHandheld -LaserschweißmaschineFür präzise und effiziente Metallverbindung.
Hochkapazität und Wattage für verschiedene Schweißanwendungen
Die 2000W -Handheld -Laserschweißmaschine zeichnet sich durch kleine Maschinengröße, aber die Qualität des Schweißs aus.
Eine stabile Faserlaserquelle und ein angeschlossenes Faserkabel bieten eine sichere und stetige Laserstrahllieferung.
Mit der hohen Leistung ist das Laserschweißschlüsselloch perfektionierbar und ermöglicht das Schweißverbindungsfugen auch für dickes Metall.
Mit einem kompakten und kleinen maschinellen Erscheinungsbild ist die tragbare Laserschweißermaschine mit einer beweglichen Handheld-Laser-Schweißerpistole ausgestattet, die leicht und bequem für Multi-Laser-Schweißanwendungen in jedem Winkel und in jedem Winkel und in jeder Oberfläche ist.
Optionale Verschiedene Arten von Laserschweißerdüdern und automatischen Draht -Fütterungssystemen erleichtern den Laserschweißbetrieb und das ist für Anfänger freundlich.
Hochgeschwindigkeits-Laserschweißen erhöht Ihre Produktionseffizienz und -leistung erheblich und ermöglicht einen hervorragenden Laserschweißeffekt.
Zusammenfassen
Kurz gesagt, das Laserschweißen muss Gas verwenden, um Schweißbereiche zu schützen, die Kontrolltemperatur zu verbessern, die Schweißqualität zu verbessern und optische Systeme zu schützen. Die Auswahl geeigneter Gastypen und Versorgungsparameter ist ein wichtiger Faktor für die Gewährleistung eines effizienten und stabilen Laserschweißverfahrens und der Erzielung von Ergebnissen von qualitativ hochwertigem Schweiß. Unterschiedliche Materialien und Anwendungen erfordern möglicherweise unterschiedliche Typen und gemischte Anteile, um die spezifischen Schweißanforderungen zu erfüllen.
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Postzeit: Jan-13-2025