A influencia do gas protector na soldadura láser
Soldador láser manual
Contido do capítulo:
▶ Que pode conseguir o gas protector dereito?
▶ Varios Tipos de Gas Protector
▶ Dous métodos de uso de gas protector
▶ Como seleccionar o gas protector adecuado?
Soldadura láser manual
Efecto positivo do gas de protección adecuado
Na soldadura con láser, a elección do gas protector pode ter un impacto significativo na formación, calidade, profundidade e ancho da costura de soldadura. Na gran maioría dos casos, a introdución de gas protector ten un efecto positivo na costura de soldadura. Non obstante, tamén pode ter efectos adversos. Os efectos positivos do uso do gas protector correcto son os seguintes:
1. Protección eficaz da piscina de soldadura
A introdución adecuada de gas protector pode protexer eficazmente o grupo de soldadura da oxidación ou incluso evitar a oxidación por completo.
2. Redución de salpicaduras
A introdución correcta do gas protector pode reducir eficazmente as salpicaduras durante o proceso de soldadura.
3. Formación uniforme da costura de soldadura
A introdución axeitada de gas protector promove a distribución uniforme da piscina de soldadura durante a solidificación, obtendo unha costura de soldadura uniforme e estéticamente agradable.
4. Aumento da utilización do láser
A introdución correcta do gas protector pode reducir eficazmente o efecto de protección das plumas de vapor metálico ou das nubes de plasma sobre o láser, aumentando así a eficiencia do láser.
5. Redución da porosidade da soldadura
A introdución correcta do gas protector pode minimizar eficazmente a formación de poros de gas na costura de soldadura. Ao seleccionar o tipo de gas, o caudal e o método de introdución adecuados, pódense conseguir resultados ideais.
Non obstante,
O uso inadecuado do gas protector pode ter efectos prexudiciais na soldadura. Os efectos adversos inclúen:
1. Deterioro do cordón de soldadura
A introdución inadecuada de gas protector pode producir unha mala calidade da soldadura.
2. Fisuras e propiedades mecánicas reducidas
A elección do tipo de gas incorrecto pode provocar a rachadura da costura de soldadura e unha diminución do rendemento mecánico.
3. Aumento da oxidación ou interferencia
Escoller o caudal de gas incorrecto, sexa demasiado alto ou moi baixo, pode levar a unha maior oxidación da costura de soldadura. Tamén pode causar graves perturbacións ao metal fundido, o que provoca o colapso ou a formación desigual da costura de soldadura.
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. Influencia na profundidade de soldadura
A introdución de gas protector pode ter un certo impacto na profundidade da soldadura, especialmente na soldadura de placas finas, onde tende a reducir a profundidade da soldadura.
Soldadura láser manual
Tipos de gases protectores
Os gases protectores máis utilizados na soldadura con láser son o nitróxeno (N2), o argón (Ar) e o helio (He). Estes gases teñen propiedades físicas e químicas diferentes, o que resulta en efectos variables na costura de soldadura.
1. Nitróxeno (N2)
O N2 ten unha enerxía de ionización moderada, superior ao Ar e inferior ao He. Baixo a acción do láser, ionízase nun grao moderado, reducindo efectivamente a formación de nubes de plasma e aumentando a utilización do láser. Non obstante, o nitróxeno pode reaccionar químicamente con aliaxes de aluminio e aceiro carbono a certas temperaturas, formando nitruros. Isto pode aumentar a fraxilidade e reducir a dureza da costura de soldadura, afectando negativamente ás súas propiedades mecánicas. Polo tanto, non se recomenda o uso de nitróxeno como gas protector para as aliaxes de aluminio e as soldaduras de aceiro 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 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 efectiva dos láseres. Non obstante, o argón ten unha reactividade moi baixa e é improbable que experimente reaccións químicas con metais comúns. Ademais, o argón é rendible. Ademais, debido á súa alta densidade, o argón afúndese por riba da piscina de soldadura, proporcionando unha mellor protección para a piscina de soldadura. Polo tanto, pódese usar como gas de protección convencional.
3. Gas helio (He)
O gas helio ten a maior enerxía de ionización, o que leva a un grao de ionización moi baixo 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 experimenta facilmente reaccións químicas cos metais, polo que é un gas excelente para a protección de soldaduras. Non obstante, o custo do helio é alto, polo que xeralmente non se usa na produción en masa de produtos. Emprégase habitualmente na investigación científica ou para produtos de alto valor engadido.
Soldadura láser manual
Métodos de introdución de gas protector
Actualmente, existen dous métodos principais para introducir gas de protección: o soplado lateral fóra do eixe e o gas de protección coaxial, como se mostra na Figura 1 e na Figura 2, respectivamente.
Figura 1: Gas protector de soplado lateral fóra do eixe
Figura 2: Gas de protección coaxial
A elección entre os dous métodos de vento depende de varias consideracións. En xeral, recoméndase utilizar o método de soplado lateral fóra do eixe para protexer o gas.
Soldadura láser manual
Principios para a elección do método de introdución do gas protector
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 ás reaccións químicas entre o metal de soldadura e os compoñentes nocivos do aire, como osíxeno, nitróxeno e hidróxeno.
Previr a 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 da piscina de soldadura, senón tamén todo o período desde que o metal de soldadura se funde ata que a piscina se solidifica e a súa temperatura diminúe por debaixo dun determinado limiar.
Por exemplo, na soldadura de aliaxes de titanio, cando a temperatura é superior a 300 °C, prodúcese unha rápida absorción de hidróxeno; por riba dos 450 °C, prodúcese unha rápida absorción de osíxeno; e por riba dos 600 °C, prodúcese unha rápida absorción de nitróxeno. Polo tanto, é necesaria unha protección eficaz para a soldadura de aliaxe de titanio durante a fase de solidificación e a súa temperatura diminúe por debaixo dos 300 °C para evitar a oxidación. Con base na descrición anterior, está claro que o gas de protección soplado debe proporcionar protección non só á piscina de soldadura no momento adecuado, senón tamén á rexión que acaba de solidificar a soldadura. Polo tanto, o método de soplado lateral fóra do eixe que se mostra na Figura 1 é xeralmente preferido porque ofrece unha gama máis ampla de protección en comparación co método de blindaxe coaxial que se mostra na Figura 2, especialmente para a rexión só solidificada da soldadura. Non obstante, para determinados produtos específicos, a elección do método debe facerse en función da estrutura do produto e da configuración conxunta.
Soldadura láser manual
Selección específica do método de introdución do gas protector
1. Soldadura en liña recta
Se a forma de soldadura do produto é recta, como se mostra na Figura 3, e a configuración da unión inclúe unións a tope, xuntas de solapa, soldaduras de filete ou soldaduras de pila, o método preferido para este tipo de produtos é o método de soplado lateral fóra do eixe que se mostra en 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 produtos ten unha forma plana pechada, como unha liña circular, poligonal ou multisegmento. As configuracións de unión poden incluír unións a tope, xuntas de solapa ou soldaduras de pila. Para este tipo de produtos, o método preferido é utilizar o gas coaxial de protección mostrado na Figura 2.
Figura 4: Soldadura de xeometría pechada plana
A selección de gas de protección para soldaduras de xeometría pechada plana afecta directamente a calidade, a eficiencia e o custo da produción de soldadura. Non obstante, debido á diversidade de materiais de soldeo, a selección do gas de soldeo é complexa nos procesos de soldadura reais. Require unha consideración exhaustiva dos materiais de soldeo, métodos de soldeo, posicións de soldeo e o resultado de soldeo desexado. A selección do gas de soldadura máis axeitado pódese determinar mediante probas de soldadura para conseguir resultados óptimos de soldadura.
Soldadura láser manual
Visualización de vídeo | Ollada para a soldadura láser manual
Vídeo 1 - Saber máis sobre o que é o soldador láser portátil
Vídeo 2 - Soldadura láser versátil para diversos requisitos
Algunha pregunta sobre a soldadura láser manual?
Hora de publicación: 19-maio-2023