A influencia do gas protector na soldadura por láser
Que pode ofrecerche o gas protector axeitado?
INa soldadura láser, a escolla do gas protector pode ter un impacto significativo na formación, calidade, profundidade e anchura da costura de soldadura.
Na gran maioría dos casos, a introdución de gas protector ten un efecto positivo na costura de soldadura, mentres que o uso inadecuado do gas protector pode ter efectos prexudiciais na soldadura.
Os efectos axeitados e inaxeitados do uso do gas protector son os seguintes:
Uso axeitado
Uso inadecuado
1. Protección eficaz da piscina de soldadura
A introdución axeitada de gas protector pode protexer eficazmente o baño de soldadura da oxidación ou mesmo evitala por completo.
1. Deterioración da costura de soldadura
Unha introdución incorrecta de gas protector pode resultar nunha mala calidade da costura de soldadura.
2. Redución das salpicaduras
A introdución correcta do gas protector pode reducir eficazmente as salpicaduras durante o proceso de soldadura.
2. Rachaduras e propiedades mecánicas reducidas
Escoller o tipo de gas incorrecto pode provocar rachaduras nas costuras de soldadura e unha diminución do rendemento mecánico.
3. Formación uniforme da costura de soldadura
A introdución axeitada do gas protector promove a distribución uniforme do baño de soldadura durante a solidificación, o que resulta nunha costura de soldadura uniforme e esteticamente agradable.
3. Aumento da oxidación ou interferencia
Escoller un caudal de gas incorrecto, xa sexa demasiado alto ou demasiado baixo, pode levar a unha maior oxidación da costura de soldadura. Tamén pode causar graves alteracións no metal fundido, o que resulta no colapso ou na formación desigual da costura de soldadura.
4. Maior utilización do láser
A introdución correcta do gas protector pode reducir eficazmente o efecto de protección das columnas de vapor metálico ou das nubes de plasma no láser, aumentando así a eficiencia do láser.
4. Protección inadecuada ou impacto negativo
Escoller o método incorrecto de introdución de gas pode levar a unha protección insuficiente da costura de soldadura ou incluso ter un efecto negativo na formación da costura de soldadura.
5. Redución da porosidade da soldadura
A correcta introdución do gas protector pode minimizar eficazmente a formación de poros de gas na costura de soldadura. Seleccionando o tipo de gas, o caudal e o método de introdución axeitados, pódense conseguir resultados ideais.
5. Influencia na profundidade de soldadura
A introdución de gas protector pode ter un certo impacto na profundidade da soldadura, especialmente na soldadura de placas delgadas, onde tende a reducir a profundidade da soldadura.
Varios tipos de gas protector
Os gases protectores que se empregan habitualmente na soldadura láser son o nitróxeno (N2), o argón (Ar) e o helio (He). Estes gases teñen diferentes propiedades físicas e químicas, o que resulta en efectos variables na costura de soldadura.
1. Nitróxeno (N2)
O N2 ten unha enerxía de ionización moderada, maior que a do Ar e menor que a do He. Baixo a acción do láser, ionízase nun grao moderado, o que reduce eficazmente a formación de nubes de plasma e aumenta a utilización do láser. Non obstante, o nitróxeno pode reaccionar quimicamente coas aliaxes de aluminio e o aceiro ao carbono a certas temperaturas, formando nitruros. Isto pode aumentar a fraxilidade e reducir a tenacidade da unión soldada, afectando negativamente ás súas propiedades mecánicas. Polo tanto, non se recomenda o uso de nitróxeno como gas protector para soldaduras de aliaxes de aluminio e aceiro ao carbono. Por outra banda, o nitróxeno pode reaccionar co aceiro inoxidable, formando nitruros que melloran a resistencia da unión soldada. Polo tanto, o nitróxeno pódese usar como gas protector para soldar aceiro inoxidable.
2. Gas argón (Ar)
O gas argón ten a enerxía de ionización relativamente máis baixa, o que resulta nun maior grao de ionización baixo a acción do láser. Isto é desfavorable para controlar a formación de nubes de plasma e pode ter un certo impacto na utilización eficaz dos láseres. Non obstante, o argón ten unha reactividade moi baixa e é pouco probable que experimente reaccións químicas con metais comúns. Ademais, o argón é rendible. Ademais, debido á súa alta densidade, o argón afúndese por riba do baño de soldadura, proporcionando unha mellor protección para o baño de soldadura. Polo tanto, pódese usar como gas de protección convencional.
3. Gas helio (He)
O gas helio ten a enerxía de ionización máis alta, o que leva a un grao moi baixo de ionización baixo a acción do láser. Permite un mellor control da formación de nubes de plasma e os láseres poden interactuar eficazmente cos metais. Ademais, o helio ten unha reactividade moi baixa e non sofre reaccións químicas facilmente cos metais, o que o converte nun gas excelente para o blindaxe de soldaduras. Non obstante, o custo do helio é elevado, polo que xeralmente non se usa na produción en masa de produtos. Emprégase habitualmente na investigación científica ou para produtos de alto valor engadido.
Dous métodos para usar gas protector
Actualmente, existen dous métodos principais para introducir gas de protección: o soprado lateral fóra do eixo e o gas de protección coaxial, como se mostra na Figura 1 e na Figura 2, respectivamente.
Figura 1: Gas de protección de soprado lateral fóra do eixo
Figura 2: Gas de protección coaxial
A elección entre os dous métodos de soprado depende de varias consideracións.
En xeral, recoméndase usar o método de soprado lateral fóra do eixo para o gas de protección.
Como elixir o gas protector axeitado?
En primeiro lugar, é importante aclarar que o termo "oxidación" das soldaduras é unha expresión coloquial. En teoría, refírese ao deterioro da calidade da soldadura debido a reaccións químicas entre o metal de soldadura e os compoñentes nocivos do aire, como o osíxeno, o nitróxeno e o hidróxeno.
A prevención da oxidación da soldadura implica reducir ou evitar o contacto entre estes compoñentes nocivos e o metal de soldadura a alta temperatura. Este estado de alta temperatura inclúe non só o metal fundido do baño de soldadura, senón tamén todo o período desde que o metal de soldadura se funde ata que o baño solidifica e a súa temperatura diminúe por debaixo dun certo limiar.
Proceso de soldadura
Por exemplo, na soldadura de aliaxes de titanio, cando a temperatura é superior a 300 °C, prodúcese unha rápida absorción de hidróxeno; por riba de 450 °C, prodúcese unha rápida absorción de osíxeno; e por riba de 600 °C, prodúcese unha rápida absorción de nitróxeno.
Polo tanto, requírese unha protección eficaz para a soldadura de aliaxe de titanio durante a fase na que solidifica e a súa temperatura diminúe por debaixo dos 300 °C para evitar a oxidación. Baseándose na descrición anterior, é evidente que o gas de protección soprado debe proporcionar protección non só ao baño de soldadura no momento axeitado, senón tamén á rexión da soldadura que acaba de solidificarse. Polo tanto, o método de soprado lateral fóra do eixo que se mostra na Figura 1 é xeralmente preferido porque ofrece unha gama de protección máis ampla en comparación co método de blindaxe coaxial que se mostra na Figura 2, especialmente para a rexión da soldadura que acaba de solidificarse.
Non obstante, para certos produtos específicos, a escolla do método debe facerse en función da estrutura do produto e da configuración da unión.
Selección específica do método de introdución de gas protector
1. Soldadura en liña recta
Se a forma da soldadura do produto é recta, como se mostra na Figura 3, e a configuración da unión inclúe unións a tope, unións de solape, soldaduras de filete ou soldaduras de apilado, o método preferido para este tipo de produto é o método de soprado lateral fóra do eixo que se mostra na Figura 1.
Figura 3: Soldadura en liña recta
2. Soldadura de xeometría pechada plana
Como se mostra na Figura 4, a soldadura neste tipo de produto ten unha forma plana pechada, como unha forma circular, poligonal ou de liña con varios segmentos. As configuracións das unións poden incluír unións a tope, unións de solape ou soldaduras de apilado. Para este tipo de produto, o método preferido é usar o gas de protección coaxial que se mostra na Figura 2.
Figura 4: Soldadura de xeometría pechada plana
A selección do gas de protección para soldaduras de xeometría plana pechada afecta directamente á calidade, a eficiencia e o custo da produción de soldadura. Non obstante, debido á diversidade de materiais de soldadura, a selección do gas de soldadura é complexa nos procesos de soldadura reais. Require unha consideración exhaustiva dos materiais de soldadura, os métodos de soldadura, as posicións de soldadura e o resultado de soldadura desexado. A selección do gas de soldadura máis axeitado pódese determinar mediante probas de soldadura para lograr resultados de soldadura óptimos.
Pantalla de vídeo | Glance para soldadura láser manual
Máis información sobre que é un soldador láser portátil
Este vídeo explica que é unha máquina de soldadura láser e como funciona.instrucións e estruturas que precisa coñecer.
Esta é tamén a túa guía definitiva antes de mercar unha soldadora láser portátil.
Hai composicións básicas dunha máquina de soldadura láser de 1000 W, 1500 W e 2000 W.
Soldadura láser versátil para diversos requisitos
Neste vídeo, demostramos varios métodos de soldadura que podes conseguir cun soldador láser portátil. Un soldador láser portátil pode igualar as condicións entre un novato en soldadura e un operador de máquinas de soldadura experimentado.
Ofrecemos opcións desde 500 W ata 3000 W.
Preguntas frecuentes
- Na soldadura láser, o gas protector é un compoñente fundamental que se emprega para protexer a área de soldadura da contaminación atmosférica. O raio láser de alta intensidade empregado neste tipo de soldadura xera unha cantidade significativa de calor, creando unha masa de metal fundido.
O gas inerte úsase a miúdo para protexer o baño de metal fundido durante o proceso de soldadura das máquinas de soldadura láser. Cando se soldan algúns materiais, pode que non se teña en conta a oxidación superficial. Non obstante, para a maioría das aplicacións, adoitan empregarse helio, argon, nitróxeno e outros gases como protección. A continuación, vexamos por que as máquinas de soldadura láser necesitan gas de protección ao soldar.
Na soldadura láser, o gas protector afectará á forma da soldadura, á calidade da soldadura, á penetración da soldadura e á anchura da fusión. Na maioría dos casos, o insuflo do gas protector terá un impacto positivo na soldadura.
- mesturas de argón-helioMesturas de argón-helio: xeralmente recomendadas para a maioría das aplicacións de soldadura láser de aluminio dependendo do nivel de potencia do láser. Mesturas de argón-osíxeno: poden proporcionar unha alta eficiencia e unha calidade de soldadura aceptable.
- Os gases que se empregan no deseño e aplicación dos láseres de gas son os seguintes: dióxido de carbono (CO2), helio-neón (H e Ne) e nitróxeno (N).
Algunha pregunta sobre a soldadura láser manual?
Data de publicación: 19 de maio de 2023