Η επίδραση του προστατευτικού αερίου στη συγκόλληση με λέιζερ
Χειρός συγκολλητής λέιζερ
Περιεχόμενο Κεφάλαιο:
▶ Τι μπορεί να πάρει το σωστό αέριο ασπίδας για εσάς;
▶ Διάφοροι τύποι προστατευτικού αερίου
▶ Δύο μέθοδοι χρήσης προστατευτικού αερίου
▶ Πώς να επιλέξετε το κατάλληλο προστατευτικό αέριο;
Χειροκίνητη συγκόλληση με λέιζερ
Θετική επίδραση του κατάλληλου αερίου ασπίδας
Στη συγκόλληση με λέιζερ, η επιλογή του προστατευτικού αερίου μπορεί να έχει σημαντικό αντίκτυπο στον σχηματισμό, την ποιότητα, το βάθος και το πλάτος της ραφής συγκόλλησης. Στη συντριπτική πλειονότητα των περιπτώσεων, η εισαγωγή προστατευτικού αερίου έχει θετική επίδραση στη ραφή συγκόλλησης. Ωστόσο, μπορεί επίσης να έχει δυσμενείς επιπτώσεις. Τα θετικά αποτελέσματα της χρήσης του σωστού προστατευτικού αερίου είναι οι εξής:
1. Αποτελεσματική προστασία της πισίνας συγκόλλησης
Η σωστή εισαγωγή προστατευτικού αερίου μπορεί να προστατεύσει αποτελεσματικά την πισίνα συγκόλλησης από την οξείδωση ή ακόμη και να αποτρέψει συνολικά την οξείδωση.
2. Μείωση του ψεκασμού
Η σωστή εισαγωγή προστατευτικού αερίου μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την εκτόξευση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης.
3. Ομοιόμορφος σχηματισμός της ραφής συγκόλλησης
Η σωστή εισαγωγή του προστατευτικού αερίου προάγει την ομοιόμορφη εξάπλωση της πισίνας συγκόλλησης κατά τη διάρκεια της στερεοποίησης, με αποτέλεσμα μια ομοιόμορφη και αισθητικά ευχάριστη ραφή συγκόλλησης.
4. Αυξημένη χρήση λέιζερ
Η σωστή εισαγωγή προστατευτικού αερίου μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την επίδραση θωράκισης των μεταλλικών ατμών ατμών ή των σύννεφων πλάσματος στο λέιζερ, αυξάνοντας έτσι την αποτελεσματικότητα του λέιζερ.
5. Μείωση του πορώδους συγκόλλησης
Η σωστή εισαγωγή προστατευτικού αερίου μπορεί να ελαχιστοποιήσει αποτελεσματικά τον σχηματισμό πόρων αερίου στη ραφή συγκόλλησης. Επιλέγοντας τον κατάλληλο τύπο αερίου, ρυθμό ροής και μέθοδο εισαγωγής, μπορούν να επιτευχθούν ιδανικά αποτελέσματα.
Ωστόσο,
Η ακατάλληλη χρήση του προστατευτικού αερίου μπορεί να έχει επιζήμιες επιδράσεις στη συγκόλληση. Οι ανεπιθύμητες ενέργειες περιλαμβάνουν:
1. Εξάλειψη της ραφής συγκόλλησης
Η ακατάλληλη εισαγωγή προστατευτικού αερίου μπορεί να οδηγήσει σε κακή ποιότητα ραφής συγκόλλησης.
2. Σπάσιμο και μειωμένες μηχανικές ιδιότητες
Η επιλογή του λανθασμένου τύπου αερίου μπορεί να οδηγήσει σε ρωγμές ραφής συγκόλλησης και μειωμένη μηχανική απόδοση.
3. Αυξημένη οξείδωση ή παρεμβολή
Η επιλογή του λανθασμένου ρυθμού ροής αερίου, είτε πολύ υψηλής είτε πολύ χαμηλής, μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένη οξείδωση της ραφής συγκόλλησης. Μπορεί επίσης να προκαλέσει σοβαρές διαταραχές στο τετηγμένο μέταλλο, με αποτέλεσμα την κατάρρευση ή την ανομοιογενή σχηματισμό της ραφής συγκόλλησης.
4. Ανεπαρκής προστασία ή αρνητικές επιπτώσεις
Η επιλογή μέθοδος εισαγωγής λανθασμένου αερίου μπορεί να οδηγήσει σε ανεπαρκή προστασία της ραφής συγκόλλησης ή ακόμη και να έχει αρνητικές επιπτώσεις στον σχηματισμό της ραφής συγκόλλησης.
5. Επίδραση στο βάθος συγκόλλησης
Η εισαγωγή του προστατευτικού αερίου μπορεί να έχει ορισμένο αντίκτυπο στο βάθος της συγκόλλησης, ειδικά στη συγκόλληση λεπτής πλάκας, όπου τείνει να μειώσει το βάθος της συγκόλλησης.
Χειροκίνητη συγκόλληση με λέιζερ
Τύποι προστατευτικών αερίων
Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα προστατευτικά αέρια στη συγκόλληση με λέιζερ είναι το άζωτο (N2), το Argon (AR) και το ήλιο (He). Αυτά τα αέρια έχουν διαφορετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες, οι οποίες έχουν ως αποτέλεσμα ποικίλες επιδράσεις στη ραφή συγκόλλησης.
1. Άζωτο (N2)
Το N2 έχει μέτρια ενέργεια ιονισμού, υψηλότερη από την AR και χαμηλότερη από αυτή. Κάτω από τη δράση του λέιζερ, ιονίζει σε μέτριο βαθμό, μειώνοντας αποτελεσματικά το σχηματισμό σύννεφων πλάσματος και αυξάνοντας τη χρήση του λέιζερ. Ωστόσο, το άζωτο μπορεί να αντιδράσει χημικά με κράματα αλουμινίου και ανθρακούχο χάλυβα σε ορισμένες θερμοκρασίες, σχηματίζοντας νιτρίδια. Αυτό μπορεί να αυξήσει τη δυτικότητα και να μειώσει την αντοχή της ραφής συγκόλλησης, επηρεάζοντας αρνητικά τις μηχανικές του ιδιότητες. Επομένως, δεν συνιστάται η χρήση του αζώτου ως προστατευτικού αερίου για κράματα αλουμινίου και συγκολλητικών συγκολλήσεων ανθρακούχου χάλυβα. Από την άλλη πλευρά, το άζωτο μπορεί να αντιδράσει με ανοξείδωτο χάλυβα, σχηματίζοντας νιτρίδια που ενισχύουν τη δύναμη της άρθρωσης συγκόλλησης. Ως εκ τούτου, το άζωτο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως προστατευτικό αέριο για τη συγκόλληση από ανοξείδωτο χάλυβα.
2. Αέριο αργό (AR)
Το αέριο αργού έχει τη σχετικά χαμηλότερη ενέργεια ιονισμού, με αποτέλεσμα υψηλότερο βαθμό ιονισμού κάτω από δράση λέιζερ. Αυτό είναι δυσμενές για τον έλεγχο του σχηματισμού σύννεφων πλάσματος και μπορεί να έχει ορισμένο αντίκτυπο στην αποτελεσματική χρήση των λέιζερ. Ωστόσο, το Argon έχει πολύ χαμηλή αντιδραστικότητα και είναι απίθανο να υποβληθεί σε χημικές αντιδράσεις με κοινά μέταλλα. Επιπλέον, το Argon είναι οικονομικά αποδοτικό. Επιπλέον, λόγω της υψηλής πυκνότητας του, το αργόν βυθίζεται πάνω από την πισίνα συγκόλλησης, παρέχοντας καλύτερη προστασία για την πισίνα συγκόλλησης. Ως εκ τούτου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συμβατικό αέριο θωράκισης.
3. Helium Gas (He)
Το αέριο ηλίου έχει την υψηλότερη ενέργεια ιονισμού, οδηγώντας σε πολύ χαμηλό βαθμό ιονισμού κάτω από δράση λέιζερ. Επιτρέπει τον καλύτερο έλεγχο του σχηματισμού σύννεφων πλάσματος και τα λέιζερ μπορούν να αλληλεπιδρούν αποτελεσματικά με τα μέταλλα. Επιπλέον, το ήλιο έχει πολύ χαμηλή αντιδραστικότητα και δεν υποβάλλεται εύκολα σε χημικές αντιδράσεις με μέταλλα, καθιστώντας το ένα εξαιρετικό αέριο για θωράκιση συγκόλλησης. Ωστόσο, το κόστος του ήλιου είναι υψηλό, οπότε γενικά δεν χρησιμοποιείται στη μαζική παραγωγή προϊόντων. Χρησιμοποιείται συνήθως στην επιστημονική έρευνα ή σε προϊόντα προστιθέμενης υψηλής αξίας.
Χειροκίνητη συγκόλληση με λέιζερ
Μέθοδοι εισαγωγής αερίου θωράκισης
Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο κύριες μέθοδοι για την εισαγωγή αερίου θωράκισης: πλευρικό φυσικό αέριο και ομοαξονικό αέριο θωράκισης, όπως φαίνεται στο σχήμα 1 και το σχήμα 2, αντίστοιχα.
Εικόνα 1: Πλευρικό φυσικό αέριο εκτός άξονα
Εικόνα 2: Αέριο ομοαξονικής θωράκισης
Η επιλογή μεταξύ των δύο μεθόδων φυσαλίδας εξαρτάται από διάφορες εκτιμήσεις. Σε γενικές γραμμές, συνιστάται η χρήση της μεθόδου φυσικής πλευράς εκτός άξονα για την θωράκιση του αερίου.
Χειροκίνητη συγκόλληση με λέιζερ
Αρχές για την επιλογή της μεθόδου εισαγωγής αερίου θωράκισης
Πρώτον, είναι σημαντικό να διευκρινιστεί ότι ο όρος "οξείδωση" των συγκολλήσεων είναι μια διαλογική έκφραση. Θεωρητικά, αναφέρεται στην επιδείνωση της ποιότητας της συγκόλλησης λόγω χημικών αντιδράσεων μεταξύ του μεταλλικού μέταλλο και των επιβλαβών συστατικών στον αέρα, όπως το οξυγόνο, το άζωτο και το υδρογόνο.
Η πρόληψη της οξείδωσης της συγκόλλησης περιλαμβάνει τη μείωση ή την αποφυγή της επαφής μεταξύ αυτών των επιβλαβών εξαρτημάτων και του μέταλλο συγκόλλησης υψηλής θερμοκρασίας. Αυτή η κατάσταση υψηλής θερμοκρασίας περιλαμβάνει όχι μόνο το λιωμένο μέταλλο της πισίνας συγκόλλησης, αλλά και ολόκληρη την περίοδο από τη στιγμή που το μέταλλο συγκόλλησης λιώνει μέχρι να στερεοποιηθεί η πισίνα και η θερμοκρασία της να μειωθεί κάτω από ένα συγκεκριμένο όριο.
Για παράδειγμα, στη συγκόλληση των κραμάτων τιτανίου, όταν η θερμοκρασία είναι πάνω από 300 ° C, συμβαίνει ταχεία απορρόφηση υδρογόνου. Πάνω από 450 ° C, εμφανίζεται ταχεία απορρόφηση οξυγόνου. και πάνω από 600 ° C, εμφανίζεται ταχεία απορρόφηση αζώτου. Επομένως, απαιτείται αποτελεσματική προστασία για τη συγκόλληση κράματος τιτανίου κατά τη διάρκεια της φάσης όταν στερεοποιείται και η θερμοκρασία της μειώνεται κάτω από 300 ° C για να αποφευχθεί η οξείδωση. Με βάση την παραπάνω περιγραφή, είναι σαφές ότι το φυσικό αέριο θωράκισης πρέπει να παρέχει προστασία όχι μόνο στην πισίνα συγκόλλησης την κατάλληλη στιγμή, αλλά και στην αποσυμπιεσμένη περιοχή της συγκόλλησης. Ως εκ τούτου, η μέθοδος αναστολής εκτός άξονα που φαίνεται στο σχήμα 1 προτιμάται γενικά επειδή προσφέρει ένα ευρύτερο φάσμα προστασίας σε σύγκριση με τη μέθοδο ομοαξονικής θωράκισης που φαίνεται στο σχήμα 2, ειδικά για την απλή διαλυμένη περιοχή της συγκόλλησης. Ωστόσο, για ορισμένα συγκεκριμένα προϊόντα, η επιλογή της μεθόδου πρέπει να γίνει με βάση τη δομή του προϊόντος και τη διαμόρφωση της άρθρωσης.
Χειροκίνητη συγκόλληση με λέιζερ
Ειδική επιλογή της μεθόδου εισαγωγής αερίου θωράκισης
1.
Εάν το σχήμα συγκόλλησης του προϊόντος είναι ευθεία, όπως φαίνεται στο σχήμα 3, και η διαμόρφωση της άρθρωσης περιλαμβάνει αρθρώσεις άκρων, αρθρώσεις, συγκολλήσεις φιλέτων ή συγκολλήσεις στοίβας, η προτιμώμενη μέθοδος για αυτόν τον τύπο προϊόντος είναι η μέθοδος φυσαλίδων εκτός άξονα Εικόνα 1.
Εικόνα 3: Συγκόλληση ευθείας γραμμής
2. Πλάκα κλείσιμο γεωμετρίας
Όπως φαίνεται στο σχήμα 4, η συγκόλληση σε αυτόν τον τύπο προϊόντος έχει κλειστό επίπεδο σχήμα, όπως ένα κυκλικό, πολυγωνικό ή πολλαπλό σχήμα γραμμής. Οι αρθρώσεις των αρθρώσεων μπορούν να περιλαμβάνουν αρθρώσεις άκρων, αρθρώσεις LAP ή συγκολλήσεις στοίβας. Για αυτόν τον τύπο προϊόντος, η προτιμώμενη μέθοδος είναι η χρήση του ομοαξονικού αερίου θωράκισης που φαίνεται στο σχήμα 2.
Εικόνα 4: Πλάκα συνημμένη γεωμετρία συγκόλληση
Η επιλογή του αερίου θωράκισης για επίπεδες συνημμένες συγκολλήσεις γεωμετρίας επηρεάζει άμεσα την ποιότητα, την αποτελεσματικότητα και το κόστος της παραγωγής συγκόλλησης. Ωστόσο, λόγω της ποικιλομορφίας των υλικών συγκόλλησης, η επιλογή του αερίου συγκόλλησης είναι πολύπλοκη στις πραγματικές διαδικασίες συγκόλλησης. Απαιτεί ολοκληρωμένη εξέταση υλικών συγκόλλησης, μεθόδους συγκόλλησης, θέσεις συγκόλλησης και το επιθυμητό αποτέλεσμα συγκόλλησης. Η επιλογή του καταλληλότερου αερίου συγκόλλησης μπορεί να προσδιοριστεί μέσω δοκιμών συγκόλλησης για την επίτευξη βέλτιστων αποτελεσμάτων συγκόλλησης.
Χειροκίνητη συγκόλληση με λέιζερ
Οθόνη βίντεο | Κοιτάξτε για φορητή συγκόλληση με λέιζερ
Βίντεο 1 - Μάθετε περισσότερα για το τι είναι χειροκίνητος συγκολλητής λέιζερ
Video2 - Ευέλικτη συγκόλληση λέιζερ για διαφορετικές απαιτήσεις
Συνιστώμενος χειρός συγκολλητής λέιζερ
Οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με τη συγκόλληση με λέιζερ;
Χρόνος δημοσίευσης: Μάιος-19-2023