La soldadura láser tiene como objetivo principal mejorar la eficiencia y la calidad de la soldadura de materiales de paredes delgadas y piezas de precisión. Hoy no vamos a hablar de las ventajas de la soldadura láser sino que nos centraremos en cómo utilizar correctamente los gases de protección para la soldadura láser.
¿Por qué utilizar gas protector para la soldadura láser?
En la soldadura láser, el gas protector afectará la formación, la calidad, la profundidad y el ancho de la soldadura. En la mayoría de los casos, soplar el gas asistido tendrá un efecto positivo en la soldadura, pero también puede traer efectos adversos.
Cuando soplas gas de protección correctamente, te ayudará a:
✦Protege eficazmente el baño de soldadura para reducir o incluso evitar la oxidación.
✦Reducir eficazmente las salpicaduras producidas en el proceso de soldadura.
✦Reducir eficazmente los poros de soldadura
✦Ayuda a que el baño de soldadura se distribuya uniformemente durante la solidificación, de modo que la costura de soldadura tenga un borde limpio y liso.
✦El efecto de protección de la columna de vapor metálico o de la nube de plasma sobre el láser se reduce eficazmente y aumenta la tasa de utilización efectiva del láser.
Mientras elSelección del tipo de gas de protección, caudal de gas y modo de soplado.son correctos, puede obtener el efecto ideal de la soldadura. Sin embargo, un uso incorrecto del gas protector también puede afectar negativamente a la soldadura. El uso de un tipo incorrecto de gas de protección puede provocar crujidos en la soldadura o reducir las propiedades mecánicas de la soldadura. Un caudal de gas demasiado alto o demasiado bajo puede provocar una oxidación de la soldadura más grave y una interferencia externa grave del material metálico dentro del baño de soldadura, lo que resulta en el colapso de la soldadura o una formación desigual.
Tipos de gas protector
Los gases protectores más utilizados en la soldadura láser son principalmente N2, Ar y He. Sus propiedades físicas y químicas son diferentes, por lo que sus efectos sobre las soldaduras también lo son.
Nitrógeno (N2)
La energía de ionización del N2 es moderada, superior a la del Ar e inferior a la del He. Bajo la radiación del láser, el grado de ionización del N2 se mantiene estable, lo que puede reducir mejor la formación de una nube de plasma y aumentar la tasa de utilización efectiva del láser. El nitrógeno puede reaccionar con la aleación de aluminio y el acero al carbono a una determinada temperatura para producir nitruros, lo que mejorará la fragilidad de la soldadura y reducirá la tenacidad, y tendrá un gran impacto adverso en las propiedades mecánicas de las uniones soldadas. Por lo tanto, no se recomienda utilizar nitrógeno al soldar aleaciones de aluminio y acero al carbono.
Sin embargo, la reacción química entre el nitrógeno y el acero inoxidable generada por el nitrógeno puede mejorar la resistencia de la junta soldada, lo que será beneficioso para mejorar las propiedades mecánicas de la soldadura, por lo que la soldadura de acero inoxidable puede utilizar nitrógeno como gas protector.
Argón (Ar)
La energía de ionización del argón es relativamente baja y su grado de ionización aumentará bajo la acción de un láser. Entonces, el argón, como gas protector, no puede controlar eficazmente la formación de nubes de plasma, lo que reducirá la tasa de utilización efectiva de la soldadura láser. Surge la pregunta: ¿es el argón un mal candidato para su uso en soldadura como gas protector? La respuesta es No. Al ser un gas inerte, es difícil que el argón reaccione con la mayoría de los metales y su uso es económico. Además, la densidad del Ar es grande, favorecerá el hundimiento en la superficie del baño de soldadura fundido y puede proteger mejor el baño de soldadura, por lo que el argón se puede utilizar como gas protector convencional.
Helio (Él)
A diferencia del argón, el helio tiene una energía de ionización relativamente alta que puede controlar fácilmente la formación de nubes de plasma. Al mismo tiempo, el helio no reacciona con ningún metal. Es realmente una buena opción para la soldadura láser. El único problema es que el helio es relativamente caro. Para los fabricantes que suministran productos metálicos de producción en masa, el helio aumentará enormemente el coste de producción. Así, el helio se utiliza generalmente en investigaciones científicas o en productos de muy alto valor añadido.
¿Cómo soplar el gas protector?
En primer lugar, debe quedar claro que la llamada "oxidación" de la soldadura es sólo un nombre común, que teóricamente se refiere a la reacción química entre la soldadura y los componentes nocivos del aire, que conduce al deterioro de la soldadura. . Comúnmente, el metal de soldadura reacciona con el oxígeno, el nitrógeno y el hidrógeno del aire a una determinada temperatura.
Para evitar que la soldadura se "oxide" es necesario reducir o evitar el contacto entre dichos componentes dañinos y el metal de soldadura a altas temperaturas, que no solo se encuentran en el metal fundido del charco sino durante todo el período desde el momento en que el metal de soldadura se funde hasta la El metal fundido del charco se solidifica y su temperatura se enfría hasta cierta temperatura.
Dos formas principales de soplar gas de protección.
▶Uno sopla gas de protección en el eje lateral, como se muestra en la Figura 1.
▶El otro es un método de soplado coaxial, como se muestra en la Figura 2.
Figura 1.
Figura 2.
La elección específica de los dos métodos de soplado implica una consideración exhaustiva de muchos aspectos. En general, se recomienda adoptar la forma del gas protector de soplado lateral.
Algunos ejemplos de soldadura láser
1. Soldadura de cordón/línea recta
Como se muestra en la Figura 3, la forma de soldadura del producto es lineal y la forma de la junta puede ser una junta a tope, una junta traslapada, una junta de esquina negativa o una junta de soldadura superpuesta. Para este tipo de producto, es mejor adoptar el gas protector de soplado de eje lateral como se muestra en la Figura 1.
2. Cerrar figura o zona de soldadura
Como se muestra en la Figura 4, la forma de soldadura del producto es un patrón cerrado, como una circunferencia plana, una forma multilateral plana, una forma lineal plana de múltiples segmentos, etc. La forma de la junta puede ser junta a tope, junta traslapada, soldadura superpuesta, etc. Es mejor adoptar el método de gas protector coaxial como se muestra en la Figura 2 para este tipo de producto.
La selección del gas protector afecta directamente la calidad de la soldadura, la eficiencia y el costo de producción, pero debido a la diversidad del material de soldadura, en el proceso de soldadura real, la selección del gas de soldadura es más compleja y necesita una consideración integral del material de soldadura, la soldadura. método, posición de soldadura, así como los requisitos del efecto de soldadura. A través de las pruebas de soldadura, se puede elegir el gas de soldadura más adecuado para conseguir mejores resultados.
Interesado en soldadura láser y dispuesto a aprender a elegir gas de protección.
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Hora de publicación: 10 de octubre de 2022