تأثیر گاز محافظ در جوش لیزر
جوشکار لیزر دستی
محتوای فصل:
▶ چه چیزی می تواند گاز سپر مناسب برای شما بدست آورد؟
▶ انواع مختلف گاز محافظ
▶ دو روش استفاده از گاز محافظ
▶ چگونه گاز محافظ مناسب را انتخاب کنیم؟
جوش لیزر دستی
تأثیر مثبت گاز محافظ مناسب
در جوشکاری لیزر ، انتخاب گاز محافظ می تواند تأثیر قابل توجهی در شکل گیری ، کیفیت ، عمق و عرض درز جوش داشته باشد. در اکثر موارد ، معرفی گاز محافظ تأثیر مثبتی بر درز جوش دارد. با این حال ، همچنین می تواند عوارض جانبی داشته باشد. اثرات مثبت استفاده از گاز محافظ صحیح به شرح زیر است:
1. محافظت مؤثر از استخر جوش
معرفی مناسب گاز محافظ می تواند استخر جوش را از اکسیداسیون محافظت کند یا حتی از اکسیداسیون جلوگیری کند.
2. کاهش پراکندگی
به درستی معرفی گاز محافظ می تواند به طور موثری پراکندگی را در طی فرآیند جوش کاهش دهد.
3. تشکیل یکنواخت درز جوش
معرفی مناسب گاز محافظ باعث گسترش حتی استخر جوش در هنگام جامد سازی می شود و در نتیجه یک درز جوش یکنواخت و زیبایی شناسی خوشایند می شود.
4 افزایش استفاده از لیزر
به درستی معرفی گاز محافظ می تواند به طور موثری اثر محافظت از گیاهان بخار فلزی یا ابرهای پلاسما را بر روی لیزر کاهش دهد و از این طریق باعث افزایش کارایی لیزر شود.
5. کاهش تخلخل جوش
به درستی معرفی گاز محافظ می تواند به طور موثری تشکیل منافذ گاز در درز جوش را به حداقل برساند. با انتخاب نوع گاز مناسب ، سرعت جریان و روش مقدمه ، می توان نتایج ایده آل را بدست آورد.
با این حال ،
استفاده نادرست از گاز محافظ می تواند اثرات مضر بر جوشکاری داشته باشد. عوارض جانبی شامل موارد زیر است:
1. وخیم شدن درز جوش
معرفی نادرست گاز محافظ ممکن است منجر به کیفیت ضعیف درز جوش شود.
2. ترک خوردگی و کاهش خواص مکانیکی
انتخاب نوع گاز اشتباه می تواند منجر به ترک خوردگی درز جوش و کاهش عملکرد مکانیکی شود.
3 افزایش اکسیداسیون یا تداخل
انتخاب سرعت جریان گاز اشتباه ، چه خیلی زیاد یا خیلی کم ، می تواند منجر به افزایش اکسیداسیون درز جوش شود. همچنین می تواند باعث اختلال شدید در فلز مذاب شود و در نتیجه سقوط یا تشکیل ناهموار درز جوش ایجاد شود.
4. محافظت ناکافی یا تأثیر منفی
انتخاب روش معرفی گاز اشتباه می تواند منجر به محافظت ناکافی از درز جوش یا حتی تأثیر منفی در تشکیل درز جوش شود.
5. تأثیر در عمق جوش
معرفی گاز محافظ می تواند تأثیر خاصی در عمق جوش داشته باشد ، به خصوص در جوشکاری صفحه نازک ، جایی که تمایل به کاهش عمق جوش دارد.
جوش لیزر دستی
انواع گازهای محافظ
گازهای محافظ متداول در جوش لیزر نیتروژن (N2) ، آرگون (AR) و هلیوم (HE) هستند. این گازها دارای خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی هستند که منجر به اثرات مختلف بر روی درز جوش می شود.
1. نیتروژن (N2)
N2 دارای انرژی یونیزاسیون متوسط ، بالاتر از AR و پایین تر از او است. تحت عمل لیزر ، آن را تا حد متوسط یونیت می کند و به طور موثری تشکیل ابرهای پلاسما را کاهش می دهد و استفاده از لیزر را افزایش می دهد. با این حال ، نیتروژن می تواند با آلیاژهای آلومینیوم و فولاد کربن در دمای معینی از نظر شیمیایی واکنش نشان دهد و نیتریدها را تشکیل دهد. این می تواند باعث افزایش شرارت و کاهش سختی درز جوش شود و بر خصوصیات مکانیکی آن تأثیر منفی بگذارد. بنابراین ، استفاده از نیتروژن به عنوان گاز محافظ برای آلیاژهای آلومینیوم و جوش های فولادی کربن توصیه نمی شود. از طرف دیگر ، نیتروژن می تواند با فولاد ضد زنگ واکنش نشان دهد و نیترهایی را تشکیل می دهد که باعث افزایش استحکام مفصل جوش می شود. بنابراین ، نیتروژن می تواند به عنوان یک گاز محافظ برای جوشکاری فولاد ضد زنگ استفاده شود.
2. گاز آرگون (AR)
گاز آرگون دارای انرژی یونیزاسیون نسبتاً کم است و در نتیجه درجه بالاتری از یونیزاسیون تحت عمل لیزر ایجاد می شود. این برای کنترل شکل گیری ابرهای پلاسما نامطلوب است و می تواند تأثیر خاصی در استفاده مؤثر از لیزرها داشته باشد. با این حال ، آرگون واکنش پذیری بسیار کمی دارد و بعید است که با فلزات مشترک واکنش های شیمیایی داشته باشد. علاوه بر این ، آرگون مقرون به صرفه است. علاوه بر این ، به دلیل چگالی بالا ، آرگون در بالای استخر جوش غرق می شود و محافظت بهتری برای استخر جوش می دهد. بنابراین می توان از آن به عنوان یک گاز محافظ معمولی استفاده کرد.
3. هلیوم گاز (او)
گاز هلیوم دارای بالاترین انرژی یونیزاسیون است و منجر به درجه یونیزاسیون بسیار کمی تحت عمل لیزر می شود. این امکان را برای کنترل بهتر شکل گیری ابر پلاسما فراهم می کند و لیزرها می توانند به طور مؤثر با فلزات در تعامل باشند. علاوه بر این ، هلیوم واکنش بسیار کمی دارد و به راحتی با فلزات واکنش های شیمیایی نمی کند و آن را به یک گاز عالی برای محافظ جوش تبدیل می کند. با این حال ، هزینه هلیوم زیاد است ، بنابراین به طور کلی در تولید انبوه محصولات استفاده نمی شود. این بیماری معمولاً در تحقیقات علمی یا برای محصولات با ارزش بالا به کار می رود.
جوش لیزر دستی
روش معرفی گاز محافظ
در حال حاضر ، دو روش اصلی برای معرفی گاز محافظ وجود دارد: به ترتیب در شکل 1 و شکل 2 به ترتیب در شکل 1 و شکل 2 نشان داده شده است.

شکل 1: طرف خارج از محور گاز محافظ گاز محافظ

شکل 2: گاز محافظ کواکسیال
انتخاب بین دو روش دمیدن بستگی به ملاحظات مختلف دارد. به طور کلی ، توصیه می شود از روش دمیدن طرف خارج از محور برای محافظت از گاز استفاده کنید.
جوش لیزر دستی
اصول انتخاب روش معرفی گاز محافظ
در مرحله اول ، این مهم است که روشن کنیم که اصطلاح "اکسیداسیون" جوش ها یک بیان محاوره ای است. از نظر تئوری ، به وخامت کیفیت جوش به دلیل واکنشهای شیمیایی بین فلز جوش و اجزای مضر در هوا ، مانند اکسیژن ، نیتروژن و هیدروژن اشاره دارد.
جلوگیری از اکسیداسیون جوش شامل کاهش یا جلوگیری از تماس بین این اجزای مضر و فلز جوش درجه حرارت بالا است. این حالت درجه حرارت بالا نه تنها شامل فلز استخر جوش مذاب بلکه کل دوره ای است که از زمان ذوب شدن فلز جوش تا زمان جامد شدن استخر و دمای آن در زیر آستانه مشخص کاهش می یابد.

به عنوان مثال ، در جوشکاری آلیاژهای تیتانیوم ، هنگامی که درجه حرارت بالاتر از 300 درجه سانتیگراد است ، جذب سریع هیدروژن رخ می دهد. بالاتر از 450 درجه سانتیگراد ، جذب سریع اکسیژن رخ می دهد. و بالاتر از 600 درجه سانتیگراد ، جذب سریع نیتروژن رخ می دهد. بنابراین ، محافظت مؤثر برای جوش آلیاژ تیتانیوم در طول مرحله هنگام جامد شدن و دمای آن در زیر 300 درجه سانتیگراد کاهش می یابد تا از اکسیداسیون جلوگیری شود. براساس توضیحات فوق ، مشخص است که گاز محافظ محافظ نه تنها در زمان مناسب بلکه به منطقه درست شده جوش نیز باید از استخر جوش محافظت کند. از این رو ، روش دمیدن سمت خارج از محور نشان داده شده در شکل 1 به طور کلی ترجیح داده می شود زیرا در مقایسه با روش محافظ کواکسیال نشان داده شده در شکل 2 ، به ویژه برای منطقه درست شده جوش ، طیف گسترده تری از محافظت را ارائه می دهد. با این حال ، برای برخی از محصولات خاص ، انتخاب روش بر اساس ساختار محصول و پیکربندی مشترک باید انجام شود.
جوش لیزر دستی
انتخاب خاص روش معرفی گاز محافظ
1. جوش مستقیم
اگر شکل جوش محصول مستقیم باشد ، همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است ، و پیکربندی مفصل شامل اتصالات باسن ، اتصالات دامان ، جوش فیله یا جوش پشته است ، روش ترجیحی برای این نوع محصول ، روش دمیدن طرف خارج از محور است که در آن نشان داده شده است شکل 1.


شکل 3: جوش مستقیم
2. جوش هندسه محصور شده مسطح
همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است ، جوش در این نوع محصول دارای یک شکل مسطح بسته مانند شکل دایره ای ، چند ضلعی یا خط چند بخش است. تنظیمات مشترک می تواند شامل اتصالات باسن ، اتصالات دامان یا جوش پشته باشد. برای این نوع محصول ، روش ارجح استفاده از گاز محافظ کواکسیال نشان داده شده در شکل 2 است.



شکل 4: جوش هندسه محصور مسطح
انتخاب گاز محافظ برای جوش های هندسه محصور مسطح به طور مستقیم بر کیفیت ، کارآیی و هزینه تولید جوش تأثیر می گذارد. با این حال ، به دلیل تنوع مواد جوشکاری ، انتخاب گاز جوش در فرآیندهای جوشکاری واقعی پیچیده است. این امر نیاز به بررسی جامع مواد جوشکاری ، روش های جوشکاری ، موقعیت های جوشکاری و نتیجه جوشکاری مورد نظر دارد. انتخاب مناسب ترین گاز جوشکاری را می توان از طریق تست های جوشکاری برای دستیابی به نتایج بهینه جوشکاری تعیین کرد.
جوش لیزر دستی
نمایش ویدیو | نگاه برای جوشکاری لیزر دستی
ویدئو 1 - در مورد جوشکار لیزر دستی بیشتر بدانید
Video2 - جوشکاری لیزر همه کاره برای نیازهای متنوع
جوشکار لیزر دستی توصیه شده

آیا در مورد جوشکاری لیزر دستی سوالی دارید؟
زمان پست: مه 19-2023