Kaitsegaasi mõju laserkeevitusele
Mida õige kaitsegaas teile pakkuda võib?
ILaserkeevitamisel võib kaitsegaasi valikul olla oluline mõju keevisõmbluse moodustumisele, kvaliteedile, sügavusele ja laiusele.
Enamikul juhtudel on kaitsegaasi kasutamisel keevisõmblusele positiivne mõju, samas kui kaitsegaasi ebaõige kasutamine võib keevitamisele kahjulikku mõju avaldada.
Kaitsegaasi kasutamise õiged ja valed tagajärjed on järgmised:
Õige kasutamine
Ebaõige kasutamine
1. Keevisvanni efektiivne kaitse
Kaitsegaasi nõuetekohane lisamine võib keevisvanni tõhusalt oksüdeerumise eest kaitsta või isegi täielikult ära hoida.
1. Keevisõmbluse halvenemine
Kaitsegaasi ebaõige sissetoomine võib põhjustada keevisõmbluse halva kvaliteedi.
2. Pritsimise vähendamine
Kaitsegaasi õige sissetoomine aitab keevitusprotsessi ajal pritsimist tõhusalt vähendada.
2. Pragunemine ja mehaaniliste omaduste vähenemine
Vale gaasitüübi valimine võib põhjustada keevisõmbluse pragunemist ja mehaanilise jõudluse vähenemist.
3. Keevisõmbluse ühtlane moodustumine
Kaitsegaasi õige lisamine soodustab keevisvanni ühtlast levikut tahkumise ajal, mille tulemuseks on ühtlane ja esteetiliselt meeldiv keevisõmblus.
3. Suurenenud oksüdatsioon või interferents
Vale gaasivoolukiiruse valimine, olgu see siis liiga kõrge või liiga madal, võib põhjustada keevisõmbluse suurenenud oksüdeerumist. See võib põhjustada ka tõsiseid häireid sulametallis, mille tulemuseks on keevisõmbluse kokkuvarisemine või ebaühtlane moodustumine.
4. Suurem laserikasutus
Kaitsegaasi õige sissetoomine võib tõhusalt vähendada metalliaurude või plasmapilvede varjestavat mõju laserile, suurendades seeläbi laseri efektiivsust.
4. Ebapiisav kaitse või negatiivne mõju
Vale gaasi sisseviimise meetodi valimine võib viia keevisõmbluse ebapiisava kaitseni või isegi negatiivselt mõjutada keevisõmbluse moodustumist.
5. Keevisõmbluse poorsuse vähendamine
Kaitsegaasi õige sisseviimine aitab tõhusalt minimeerida gaasipooride teket keevisõmbluses. Sobiva gaasitüübi, voolukiiruse ja sisseviimismeetodi valimise abil on võimalik saavutada ideaalseid tulemusi.
5. Mõju keevisõmbluse sügavusele
Kaitsegaasi lisamine võib keevisõmbluse sügavusele teatud mõju avaldada, eriti õhukeste plaatide keevitamisel, kus see kipub keevisõmbluse sügavust vähendama.
Erinevat tüüpi kaitsegaas
Laserkeevituses tavaliselt kasutatavad kaitsegaasid on lämmastik (N2), argoon (Ar) ja heelium (He). Neil gaasidel on erinevad füüsikalised ja keemilised omadused, mis omakorda mõjutavad keevisõmblust erinevalt.
1. Lämmastik (N2)
N2-l on mõõdukas ionisatsioonienergia, kõrgem kui Ar-il ja madalam kui He-l. Laseri toimel ioniseerub see mõõdukal määral, vähendades tõhusalt plasmapilvede teket ja suurendades laseri kasutusaega. Lämmastik võib aga teatud temperatuuridel keemiliselt reageerida alumiiniumisulamite ja süsinikterasega, moodustades nitriide. See võib suurendada keevisõmbluse rabedust ja vähendada selle sitkust, mõjutades negatiivselt selle mehaanilisi omadusi. Seetõttu ei ole soovitatav lämmastikku kasutada kaitsegaasina alumiiniumisulamite ja süsinikterase keevisõmbluste puhul. Teisest küljest võib lämmastik reageerida roostevaba terasega, moodustades nitriide, mis suurendavad keevisõmbluse tugevust. Seetõttu saab lämmastikku kasutada kaitsegaasina roostevaba terase keevitamisel.
2. Argoongaas (Ar)
Argoongaasil on suhteliselt madalaim ionisatsioonienergia, mille tulemuseks on laseri toimel kõrgem ionisatsiooniaste. See on ebasoodne plasmapilvede moodustumise kontrollimiseks ja võib teatud määral mõjutada laserite efektiivset kasutamist. Argoonil on aga väga madal reaktsioonivõime ja see ei reageeri tõenäoliselt keemiliste reaktsioonidega tavaliste metallidega. Lisaks on argoon kulutõhus. Lisaks vajub argoon oma suure tiheduse tõttu keevisvanni kohale, pakkudes keevisvannile paremat kaitset. Seetõttu saab seda kasutada tavapärase kaitsegaasina.
3. Heeliumgaas (He)
Heeliumgaasil on kõrgeim ionisatsioonienergia, mis viib laseri toimel väga madala ionisatsiooniastmeni. See võimaldab plasmapilve teket paremini kontrollida ja laserid saavad metallidega tõhusalt suhelda. Lisaks on heeliumil väga madal reaktsioonivõime ja see ei läbi metallidega kergesti keemilisi reaktsioone, mistõttu on see suurepärane gaas keevituskaitseks. Heeliumi hind on aga kõrge, seega seda üldiselt ei kasutata toodete masstootmises. Seda kasutatakse tavaliselt teadusuuringutes või kõrge lisandväärtusega toodete puhul.
Kaks kaitsegaasi kasutamise meetodit
Praegu on kaitsegaasi sisseviimiseks kaks peamist meetodit: teljeväline külgpuhumine ja koaksiaalne kaitsegaas, nagu on näidatud vastavalt joonisel 1 ja joonisel 2.
Joonis 1: Mitteteljeline külgpuhuv kaitsegaas
Joonis 2: Koaksiaalne kaitsegaas
Kahe puhumismeetodi vahel valik sõltub mitmest kaalutlusest.
Üldiselt on kaitsegaasi puhul soovitatav kasutada teljevälist külgpuhumismeetodit.
Kuidas valida õiget kaitsegaasi?
Esiteks on oluline selgitada, et termin keevisõmbluste "oksüdeerumine" on kõnekeelne väljend. Teoreetiliselt viitab see keevisõmbluse kvaliteedi halvenemisele keevismetalli ja õhus leiduvate kahjulike komponentide, näiteks hapniku, lämmastiku ja vesiniku vaheliste keemiliste reaktsioonide tõttu.
Keevisõmbluse oksüdeerumise vältimine hõlmab nende kahjulike komponentide ja kõrge temperatuuriga keevismetalli kokkupuute vähendamist või vältimist. See kõrge temperatuuriga olek hõlmab lisaks sulale keevisvanni metallile ka kogu perioodi alates keevismetalli sulamisest kuni vanni tahkestumiseni ja selle temperatuuri langemiseni alla teatud läve.
Keevitusprotsess
Näiteks titaanisulamite keevitamisel toimub temperatuuril üle 300 °C kiire vesiniku neeldumine; temperatuuril üle 450 °C kiire hapniku neeldumine; temperatuuril üle 600 °C kiire lämmastiku neeldumine.
Seetõttu on titaanisulamist keevisõmbluse tahkumise ja temperatuuri langemise faasis alla 300 °C vaja tõhusat kaitset oksüdeerumise vältimiseks. Eelneva kirjelduse põhjal on selge, et puhutud kaitsegaas peab pakkuma kaitset mitte ainult keevisvannile sobival ajal, vaid ka keevisõmbluse äsja tahkunud piirkonnale. Seega on joonisel 1 kujutatud mitteteljeline külgpuhumismeetod üldiselt eelistatud, kuna see pakub laiemat kaitset võrreldes joonisel 2 kujutatud koaksiaalse varjestusmeetodiga, eriti keevisõmbluse äsja tahkunud piirkonna jaoks.
Teatud toodete puhul tuleb meetodi valik siiski teha toote struktuuri ja vuukide konfiguratsiooni põhjal.
Kaitsegaasi sisseviimise meetodi spetsiifiline valik
1. Sirgjooneline keevisõmblus
Kui toote keevisõmbluse kuju on sirge, nagu on näidatud joonisel 3, ja vuugi konfiguratsioon hõlmab põkk-, üle-, nurk- või virnõmblusi, on seda tüüpi toote puhul eelistatud meetod joonisel 1 näidatud mitteteljeline külgpuhumismeetod.
Joonis 3: Sirgjooneline keevisõmblus
2. Tasapinnaline suletud geomeetriaga keevisõmblus
Nagu joonisel 4 näidatud, on seda tüüpi toote keevisõmblusel suletud tasapinnaline kuju, näiteks ringikujuline, hulknurkne või mitme segmendiga joonekujuline. Ühenduskonfiguratsioonid võivad hõlmata põkk-, ülekatte- või virnõmblusi. Seda tüüpi toote puhul on eelistatud meetod kasutada joonisel 2 näidatud koaksiaalset kaitsegaasi.
Joonis 4: Tasapinnaline suletud geomeetriaga keevisõmblus
Kaitsegaasi valik tasapinnalise suletud geomeetriaga keevisõmbluste jaoks mõjutab otseselt keevitustulemuste kvaliteeti, efektiivsust ja kulusid. Keevitusmaterjalide mitmekesisuse tõttu on keevitusgaasi valik tegelikes keevitusprotsessides keeruline. See nõuab keevitusmaterjalide, keevitusmeetodite, keevitusasendite ja soovitud keevitustulemuse põhjalikku kaalumist. Optimaalsete keevitustulemuste saavutamiseks saab sobivaima keevitusgaasi valida keevituskatsete abil.
Videoekraan | Pilk käeshoitavale laserkeevitusele
Lisateavet selle kohta, mis on käeshoitav laserkeevitusseade
See video selgitab, mis on laserkeevitusseade ja kuidas see toimib.juhised ja struktuurid, mida pead teadma.
See on ka teie ülim juhend enne käeshoitava laserkeevitusaparaadi ostmist.
1000W 1500W 2000W laserkeevitusmasina põhikoostised on olemas.
Mitmekülgne laserkeevitus mitmesugusteks vajadusteks
Selles videos demonstreerime mitmeid keevitusmeetodeid, mida saab saavutada käeshoitava laserkeevitusseadmega. Käeshoitav laserkeevitusseade võib viia mänguvälja keevitaja algaja ja kogenud keevitusmasina operaatori vahel.
Pakume valikuid alates 500w kuni 3000w.
Soovitatav käeshoitav laserkeevitusseade
KKK
- Laserkeevituses on kaitsegaas kriitilise tähtsusega komponent, mida kasutatakse keevitusala kaitsmiseks atmosfääri saastumise eest. Seda tüüpi keevitamisel kasutatav suure intensiivsusega laserkiir tekitab märkimisväärse hulga soojust, moodustades sulametalli.
Laserkeevitusseadmete keevitusprotsessi ajal kasutatakse sulavanni kaitsmiseks sageli inertgaasi. Mõne materjali keevitamisel ei pruugita pinna oksüdeerimist arvestada. Enamiku rakenduste puhul kasutatakse kaitseks aga sageli heeliumi, argooni, lämmastikku ja muid gaase. Järgnevalt vaatame, miks laserkeevitusseadmed vajavad keevitamisel kaitsegaasi.
Laserkeevitamisel mõjutab kaitsegaas keevisõmbluse kuju, kvaliteeti, läbitungimist ja sulamislaiust. Enamasti on kaitsegaasi puhumisel keevisõmblusele positiivne mõju.
- Argooni-heeliumi segudArgooni-heeliumi segud: üldiselt soovitatavad enamiku alumiiniumi laserkeevituse rakenduste jaoks, olenevalt laseri võimsustasemest. Argooni-hapniku segud: võivad tagada suure efektiivsuse ja vastuvõetava keevituskvaliteedi.
- Gaaslaserite projekteerimisel ja rakendamisel kasutatavad gaasid on järgmised: süsinikdioksiid (CO2), heelium-neoon (H ja Ne) ning lämmastik (N).
Kas teil on küsimusi käeshoitava laserkeevituse kohta?
Postituse aeg: 19. mai 2023