Como seleccionar as mellores mesturas de gases para a súa soldadura con láser?
Tipos, beneficios e aplicacións
Introdución:
Cousas clave que debes saber antes de mergullar
A soldadura con láser é un método de soldadura de alta precisión que utiliza un raio láser para fundir o material da peza e despois forma unha soldadura despois do arrefriamento. Na soldadura con láser, o gas xoga un papel fundamental. O gas protector non só afecta a formación da costura de soldadura, a calidade da costura de soldadura, a penetración da costura de soldadura e o ancho de penetración, senón que tamén afecta directamente a calidade e a eficiencia da soldadura con láser.Que gases son necesarios para soldar con láser?Este artigo vai facer unha ollada en profundidadea importancia dos gases de soldadura con láser, os gases utilizados e o que fan. Tamén recomendaremosa mellor máquina de soldar con láserpara as súas necesidades.
Durante o proceso de soldadura con láser, un feixe láser de alta densidade enerxética céntrase na área de soldadura da peza de traballo, provocando a fusión instantánea do material da superficie da peza. O gas é necesario durante a soldadura con láser para protexer a zona de soldadura, controlar a temperatura, mellorar a calidade da soldadura e protexer o sistema óptico. A elección do tipo de gas axeitado e dos parámetros de subministración son factores importantes para garantir un proceso de soldadura láser eficiente e estable e para obter resultados de soldadura de alta calidade.
1. Protección das Zonas de Soldadura
Durante o proceso de soldadura con láser, a zona de soldadura está exposta ao ambiente externo e é facilmente afectada polo osíxeno e outros gases no aire.
O osíxeno desencadea reaccións de oxidación que poden levar a unha calidade de soldadura reducida e á creación de poros e inclusións. A soldadura pódese protexer eficazmente da contaminación por osíxeno subministrando un gas apropiado, xeralmente un gas inerte como argón, á zona de soldadura.
2. Control de calor
A selección e subministración de gas pode axudar a controlar a temperatura da zona de soldadura. Ao axustar o caudal e o tipo de gas, a taxa de arrefriamento da zona de soldadura pode verse afectada. Isto é importante para controlar a zona afectada pola calor (HAZ) durante a soldadura e reducir a distorsión térmica.
3. Mellora da calidade da soldadura
Algúns gases auxiliares, como o osíxeno ou o nitróxeno, poden mellorar a calidade e o rendemento das soldaduras. Por exemplo, engadir osíxeno pode mellorar a penetración da soldadura e aumentar a velocidade de soldadura, ao tempo que afecta a forma e profundidade da soldadura.
4. Refrixeración por gas
Na soldadura con láser, a zona de soldadura adoita verse afectada por altas temperaturas. O uso dun sistema de refrixeración por gas pode axudar a controlar a temperatura da zona de soldadura e evitar o sobreenriquecido. Isto é esencial para reducir o estrés térmico na zona de soldadura e mellorar a calidade da soldadura.
5. Protección de Gas de Sistemas Ópticos
O raio láser céntrase na zona de soldadura mediante un sistema óptico. Durante o proceso de soldadura, o material fundido e os aerosois xerados poden contaminar os compoñentes ópticos. Ao introducir gases na zona de soldadura redúcese o risco de contaminación e alarga a vida útil do sistema óptico.
Na soldadura con láser, o gas pode illar o aire da placa de soldadura e evitar que reaccione co aire. Deste xeito, a superficie de soldadura da placa metálica será máis branca e fermosa. O uso de gas tamén protexe as lentes do po de soldadura. Normalmente úsanse os seguintes gases:
1. Gas protector:
Os gases de protección, ás veces chamados "gases inertes", xogan un papel importante no proceso de soldadura con láser. Os procesos de soldadura con láser adoitan usar gases inertes para protexer o grupo de soldadura. Os gases protectores de uso común na soldadura con láser inclúen principalmente argón e neón. As súas propiedades físicas e químicas son diferentes, polo que os seus efectos sobre a soldadura tamén son diferentes.
·Argón: o argón é un dos gases inertes máis utilizados. Ten un alto grao de ionización baixo a acción do láser, o que non é propicio para controlar a formación de nubes de plasma, o que terá un certo impacto no uso eficaz dos láseres. A natureza inerte do argón o mantén fóra do proceso de soldadura, mentres que tamén disipa ben a calor, axudando a controlar a temperatura na zona de soldadura.
·Neon: O neón úsase a miúdo como gas inerte, semellante ao argón, e úsase principalmente para protexer a zona de soldadura do osíxeno e outros contaminantes no ambiente externo. É importante ter en conta que o neon non é axeitado para todas as aplicacións de soldadura con láser. Úsase principalmente para algunhas tarefas especiais de soldadura, como soldar materiais máis grosos ou cando se precisan soldaduras máis profundas.
2. Gas Auxiliar:
Durante o proceso de soldadura con láser, ademais do principal gas protector, tamén se poden usar gases auxiliares para mellorar o rendemento e a calidade da soldadura. A continuación móstranse algúns gases auxiliares comúns utilizados na soldadura con láser:
· Osíxeno: o osíxeno úsase habitualmente como gas auxiliar e pódese usar para aumentar a calor e a profundidade de soldadura durante a soldadura. Engadir osíxeno pode aumentar a velocidade de soldadura e a penetración, pero hai que controlar coidadosamente para evitar que o exceso de osíxeno cause problemas de oxidación.
· Nitróxeno: o nitróxeno tamén se usa a miúdo como gas auxiliar na soldadura con láser. A enerxía de ionización do nitróxeno é moderada, superior á do argón e inferior á do hidróxeno. O grao de ionización é xeralmente baixo a acción dun láser. Pode reducir mellor a formación de nubes de plasma, proporcionar soldaduras de maior calidade e aspecto e reducir o impacto do osíxeno nas soldaduras. O nitróxeno tamén se pode usar para controlar a temperatura da zona de soldadura e reducir a formación de burbullas e poros.
· Mestura de hidróxeno/hidróxeno: o hidróxeno mellora a calidade das soldaduras e reduce a formación de porosidade. As mesturas de argón e hidróxeno utilízanse nalgunhas aplicacións especiais, como a soldadura de aceiro inoxidable. O contido de hidróxeno da mestura normalmente oscila entre o 2% e o 15%.
·Helio: O helio adoita usarse para soldar con láser de alta potencia porque ten baixa condutividade térmica e non se ioniza facilmente, o que permite que o láser pase suavemente e que a enerxía do feixe chegue á superficie da peza sen obstáculos. Favorece a soldadura de maior potencia. O helio tamén se pode usar para mellorar a calidade da soldadura e controlar as temperaturas de soldadura. Este é o gas de protección máis eficaz usado na soldadura con láser, pero é relativamente caro.
3. Gas de refrixeración:
O gas de refrixeración úsase a miúdo durante a soldadura con láser para controlar a temperatura da zona de soldadura, evitar o sobreenriquecido e manter a calidade da soldadura. A continuación móstranse algúns gases de refrixeración de uso común:
·Auga: a auga é un medio de refrixeración común que se usa a miúdo para arrefriar xeradores láser e sistemas ópticos de soldadura con láser. Os sistemas de refrixeración por auga poden axudar a manter unha temperatura estable do xerador de láser e dos compoñentes ópticos para garantir a estabilidade e o rendemento do raio láser.
·Gases atmosféricos: nalgúns procesos de soldadura con láser, pódense usar gases atmosféricos ambientais para o arrefriamento. Por exemplo, no sistema óptico dun xerador láser, o gas da atmosfera circundante pode proporcionar un efecto de arrefriamento.
·Gases inertes: os gases inertes como o argón e o nitróxeno tamén se poden usar como gases de refrixeración. Teñen menor condutividade térmica e pódense usar para controlar a temperatura da zona de soldadura e reducir a zona afectada pola calor (HAZ).
·Nitróxeno líquido: o nitróxeno líquido é un medio de arrefriamento a temperatura extremadamente baixa que se pode usar para soldar con láser de alta potencia. Proporciona un efecto de arrefriamento moi eficaz e garante o control da temperatura na zona de soldadura.
4. Gas Mixto:
As mesturas de gases úsanse habitualmente na soldadura para optimizar varios aspectos do proceso, como a velocidade de soldadura, a profundidade de penetración e a estabilidade do arco. Hai dous tipos principais de mesturas de gases: mesturas binarias e ternarias.
1. Mesturas de gases binarios:
·Argón + osíxeno: engadir unha pequena cantidade de osíxeno ao argón mellora a estabilidade do arco, refina o grupo de soldadura e aumenta a velocidade de soldadura. Esta mestura úsase habitualmente para soldar aceiro carbono, aceiro de baixa aliaxe e aceiro inoxidable.
·Argón + dióxido de carbono: a adición de CO₂ ao argón aumenta a forza de soldadura e a resistencia á corrosión mentres reduce as salpicaduras. Esta mestura úsase a miúdo para soldar aceiro carbono e aceiro inoxidable.
·Argón + hidróxeno: o hidróxeno aumenta a temperatura do arco, mellora a velocidade de soldadura e reduce os defectos de soldadura. É especialmente útil para soldar aliaxes a base de níquel e aceiro inoxidable.
2. Mesturas de gases ternarios:
·Argón + Osíxeno + Dióxido de Carbono: esta mestura combina os beneficios das mesturas de argón-osíxeno e argón-CO₂. Reduce as salpicaduras, mellora a fluidez da piscina de soldadura e mellora a calidade da soldadura. É amplamente utilizado para soldar varios espesores de aceiro carbono, aceiro de baixa aliaxe e aceiro inoxidable.
·Argón + Helio + Dióxido de Carbono: esta mestura axuda a mellorar a estabilidade do arco, aumenta a temperatura da piscina de soldadura e mellora a velocidade de soldadura. Utilízase en soldadura por arco de curtocircuíto e aplicacións de soldadura pesada, ofrecendo un mellor control sobre a oxidación.
Selección de gases en diferentes aplicacións
En diferentes aplicacións da soldadura con láser, a elección do gas axeitado é fundamental, porque as diferentes combinacións de gases poden producir diferentes calidades, velocidades e eficiencias de soldadura. Aquí tes algunhas pautas para axudarche a escoller o gas axeitado para a túa aplicación específica:
Tipo de material de soldadura:
Os diferentes materiais requiren diferentes combinacións de gases. En xeral.
·O aceiro inoxidable normalmente usa argón ou unha mestura de argón/hidróxeno.
·O aluminio e as aliaxes de aluminio adoitan usar argón puro.
·As aliaxes de titanio adoitan usar nitróxeno.
·Os aceiros con alto contido de carbono adoitan usar o osíxeno como gas auxiliar.
Velocidade de soldadura e penetración:
Se se precisa unha maior velocidade de soldeo ou unha penetración máis profunda da soldadura, pódese axustar a combinación de gases. Engadir osíxeno moitas veces mellora a velocidade e a penetración, pero hai que controlar coidadosamente para evitar problemas de oxidación.
Calidade de soldadura:
Algunhas combinacións de gases poden mellorar a calidade e o aspecto das soldaduras. Por exemplo, o nitróxeno pode proporcionar unha mellor aparencia e calidade superficial.
Control de poros e burbullas:
Para aplicacións que requiren soldaduras de moi alta calidade, cómpre prestar especial atención á formación de poros e burbullas. A selección adecuada do gas pode reducir o risco destes defectos.
Control da zona afectada pola calor (HAZ):
Segundo o material que se limpe, durante o proceso de limpeza pódense xerar residuos perigosos que requiren procedementos especiais de manipulación. Isto pode engadir ao custo total do proceso de limpeza con láser.
Consideracións de equipamento e custo:
A selección do gas tamén está influenciada polo tipo de equipamento e o custo. Algúns gases poden requirir sistemas especiais de subministración ou custos máis elevados.
Para aplicacións específicas, recoméndase traballar cun enxeñeiro de soldadura ou un fabricante profesional de equipos de soldadura con láser para obter asesoramento profesional e optimizar o proceso de soldadura. Normalmente requírese algunha experimentación e optimización antes de seleccionar a combinación final de gases. Dependendo da aplicación específica, pódense probar diferentes combinacións de gases e parámetros para atopar as condicións óptimas de soldadura.
Cousas que debes saber sobre: Soldadura láser manual
Máquina de soldadura láser recomendada
Para optimizar as súas tarefas de metalurgia e procesado de materiais, é fundamental seleccionar o equipamento adecuado. MimoWork Laser recomenda oMáquina de soldadura láser portátilpara una unión metálica precisa y eficiente.
Alta capacidade e potencia para varias aplicacións de soldadura
A máquina de soldadura láser portátil de 2000 W caracterízase polo tamaño da máquina pequena pero a calidade de soldadura brillante.
Unha fonte de láser de fibra estable e un cable de fibra conectado proporcionan unha entrega segura e constante do raio láser.
Coa alta potencia, o oco de soldadura con láser é perfectible e permite que a unión de soldadura sexa máis firme incluso para metal groso.
Cunha aparencia de máquina compacta e pequena, a soldadora láser portátil está equipada cunha pistola de soldador láser portátil móbil que é lixeira e conveniente para aplicacións de soldadura multiláser en calquera ángulo e superficie.
Varios tipos opcionais de boquillas de soldador con láser e sistemas automáticos de alimentación de fío facilitan a operación de soldadura con láser e é amigable para os principiantes.
A soldadura con láser de alta velocidade aumenta moito a súa eficiencia de produción e a súa produción ao tempo que permite un excelente efecto de soldadura con láser.
Resume
En resumo, a soldadura con láser necesita usar gas para protexer as áreas de soldadura, controlar a temperatura, mellorar a calidade da soldadura e protexer os sistemas ópticos. A selección dos tipos de gas e dos parámetros de subministración adecuados é un factor importante para garantir un proceso de soldadura láser eficiente e estable e para obter resultados de soldadura de alta calidade. Diferentes materiais e aplicacións poden requirir diferentes tipos e proporcións mixtas para cumprir requisitos específicos de soldadura.
Póñase en contacto connosco hoxepara obter máis información sobre os nosos cortadores láser e como poden optimizar o seu proceso de produción de corte.
Ligazóns relacionadas
Algunha idea sobre as máquinas de soldadura láser?
Hora de publicación: 13-xan-2025