Kako odabrati najbolje mješavine plina za vaše lasersko zavarivanje?
Vrste, prednosti i primjene
Uvod:
Ključne stvari koje treba znati prije ronjenja
Lasersko zavarivanje je metoda zavarivanja visoke preciznosti koja koristi lasersku zraku za topljenje materijala izratka i zatim formira zavar nakon hlađenja. U laserskom zavarivanju plin ima ključnu ulogu. Zaštitni plin ne samo da utječe na formiranje zavarenog šava, kvalitetu zavarivanog šava, prodiranje zavarenog šava i širinu prodiranja, već također izravno utječe na kvalitetu i učinkovitost laserskog zavarivanja.Koji su plinovi potrebni za lasersko zavarivanje?Ovaj će članak detaljno razmotritivažnost plinova za lasersko zavarivanje, plinove koji se koriste i što rade. Također ćemo preporučitinajbolji stroj za lasersko zavarivanjeza svoje potrebe.
Tijekom procesa laserskog zavarivanja, laserska zraka visoke gustoće energije fokusirana je na područje zavarivanja izratka, uzrokujući trenutačno taljenje površinskog materijala izratka. Plin je potreban tijekom laserskog zavarivanja za zaštitu područja zavarivanja, kontrolu temperature, poboljšanje kvalitete zavara i zaštitu optičkog sustava. Odabir odgovarajuće vrste plina i parametara opskrbe važni su čimbenici u osiguravanju učinkovitog i stabilnog procesa laserskog zavarivanja i postizanju visokokvalitetnih rezultata zavarivanja.
1. Zaštita područja zavarivanja
Tijekom procesa laserskog zavarivanja, područje zavara je izloženo vanjskom okruženju i lako je pod utjecajem kisika i drugih plinova u zraku.
Kisik pokreće oksidacijske reakcije koje mogu dovesti do smanjene kvalitete zavara i stvaranja pora i inkluzija. Zavar se može učinkovito zaštititi od kontaminacije kisikom dovođenjem odgovarajućeg plina, obično inertnog plina kao što je argon, u područje zavarivanja.
2. Kontrola topline
Izbor i opskrba plinom mogu pomoći u kontroli temperature područja zavarivanja. Podešavanjem brzine protoka i vrste plina može se utjecati na brzinu hlađenja područja zavarivanja. Ovo je važno za kontrolu zone pod utjecajem topline (HAZ) tijekom zavarivanja i smanjenje toplinske distorzije.
3. Poboljšana kvaliteta zavara
Neki pomoćni plinovi, poput kisika ili dušika, mogu poboljšati kvalitetu i učinkovitost zavara. Na primjer, dodavanje kisika može poboljšati prodiranje zavara i povećati brzinu zavarivanja, dok također utječe na oblik i dubinu zavara.
4. Hlađenje plinom
Kod laserskog zavarivanja područje zavarivanja obično je pod utjecajem visokih temperatura. Korištenje sustava za hlađenje plinom može pomoći u kontroli temperature područja zavarivanja i spriječiti pregrijavanje. Ovo je bitno za smanjenje toplinskog naprezanja u području zavarivanja i poboljšanje kvalitete zavarivanja.
5. Plinska zaštita optičkih sustava
Laserska zraka se putem optičkog sustava fokusira na područje zavarivanja. Tijekom procesa lemljenja, rastaljeni materijal i stvoreni aerosoli mogu kontaminirati optičke komponente. Uvođenjem plinova u područje zavarivanja smanjuje se rizik od kontaminacije i produljuje životni vijek optičkog sustava.
Kod laserskog zavarivanja, plin može izolirati zrak od ploče za zavarivanje i spriječiti njegovu reakciju sa zrakom. Na taj način će površina zavarivanja metalne ploče biti bjelja i ljepša. Korištenje plina također štiti leće od prašine nastale zavarivanjem. Obično se koriste sljedeći plinovi:
1. Zaštitni plin:
Zaštitni plinovi, koji se ponekad nazivaju "inertni plinovi", igraju važnu ulogu u procesu laserskog zavarivanja. Procesi laserskog zavarivanja često koriste inertne plinove za zaštitu bazena za zavarivanje. Najčešće korišteni zaštitni plinovi u laserskom zavarivanju uglavnom uključuju argon i neon. Njihova fizikalna i kemijska svojstva su različita, pa su različiti i njihovi učinci na zavar.
·Argon: Argon je jedan od najčešće korištenih inertnih plinova. Ima visok stupanj ionizacije pod djelovanjem lasera, što nije pogodno za kontrolu stvaranja oblaka plazme, što će imati određeni utjecaj na učinkovitu upotrebu lasera. Inertna priroda argona ga drži izvan procesa lemljenja, dok također dobro raspršuje toplinu, pomažući u kontroli temperature u području lemljenja.
·Neon: Neon se često koristi kao inertni plin, sličan argonu, i uglavnom se koristi za zaštitu područja zavarivanja od kisika i drugih zagađivača u vanjskom okruženju. Važno je napomenuti da neon nije prikladan za sve primjene laserskog zavarivanja. Uglavnom se koristi za neke posebne zadatke zavarivanja, kao što je zavarivanje debljih materijala ili kada su potrebni dublji zavareni šavovi.
2. Pomoćni plin:
Tijekom postupka laserskog zavarivanja, osim glavnog zaštitnog plina, mogu se koristiti i pomoćni plinovi za poboljšanje performansi i kvalitete zavarivanja. Slijede neki uobičajeni pomoćni plinovi koji se koriste u laserskom zavarivanju:
· Kisik: Kisik se obično koristi kao pomoćni plin i može se koristiti za povećanje topline i dubine zavarivanja tijekom zavarivanja. Dodavanje kisika može povećati brzinu zavarivanja i prodiranje, ali mora biti pažljivo kontrolirano kako bi se izbjegao problem viška kisika koji uzrokuje oksidaciju.
· Dušik: Dušik se također često koristi kao pomoćni plin u laserskom zavarivanju. Energija ionizacije dušika je umjerena, veća od argona i niža od vodika. Stupanj ionizacije općenito je pod djelovanjem lasera. Može bolje smanjiti stvaranje oblaka plazme, osigurati veću kvalitetu zavara i izgled te smanjiti utjecaj kisika na zavare. Dušik se također može koristiti za kontrolu temperature područja zavarivanja i smanjenje stvaranja mjehurića i pora.
· Vodik/vodikova smjesa: vodik poboljšava kvalitetu zavara i smanjuje stvaranje poroznosti. Mješavine argona i vodika koriste se u nekim posebnim primjenama, kao što je zavarivanje nehrđajućeg čelika. Sadržaj vodika u smjesi obično se kreće od 2% do 15%.
·Helij: Helij se obično koristi za lasersko zavarivanje velike snage jer ima nisku toplinsku vodljivost i nije ga lako ionizirati, što omogućuje glatko prolaženje lasera i energiju snopa da bez ikakvih prepreka dosegne površinu obratka. Doprinosi većoj snazi zavarivanja. Helij se također može koristiti za poboljšanje kvalitete zavarivanja i kontrolu temperatura zavarivanja. Ovo je najučinkovitiji zaštitni plin koji se koristi u laserskom zavarivanju, ali je relativno skup.
3. Rashladni plin:
Plin za hlađenje često se koristi tijekom laserskog zavarivanja za kontrolu temperature područja zavarivanja, sprječavanje pregrijavanja i održavanje kvalitete zavarivanja. Slijede neki od najčešće korištenih rashladnih plinova:
·Voda: voda je uobičajeni rashladni medij koji se često koristi za hlađenje laserskih generatora i optičkih sustava za lasersko zavarivanje. Sustavi vodenog hlađenja mogu pomoći u održavanju stabilne temperature laserskog generatora i optičkih komponenti kako bi se osigurala stabilnost i performanse laserske zrake.
·Atmosferski plinovi: U nekim postupcima laserskog zavarivanja za hlađenje se mogu koristiti okolni atmosferski plinovi. Na primjer, u optičkom sustavu laserskog generatora, okolni atmosferski plin može pružiti učinak hlađenja.
·Inertni plinovi: Inertni plinovi poput argona i dušika također se mogu koristiti kao rashladni plinovi. Imaju nižu toplinsku vodljivost i mogu se koristiti za kontrolu temperature područja zavarivanja i smanjenje zone utjecaja topline (HAZ).
·Tekući dušik: Tekući dušik je rashladni medij ekstremno niske temperature koji se može koristiti za lasersko zavarivanje ekstremno velike snage. Pruža vrlo učinkovit učinak hlađenja i osigurava kontrolu temperature u području zavarivanja.
4. Mješoviti plin:
Mješavine plinova obično se koriste u zavarivanju kako bi se optimizirali različiti aspekti procesa, kao što su brzina zavarivanja, dubina prodiranja i stabilnost luka. Dvije su glavne vrste plinskih smjesa: binarne i ternarne smjese.
1. Binarne plinske smjese:
·Argon + kisik: Dodavanje male količine kisika argonu poboljšava stabilnost luka, pročišćava zavarenu kupku i povećava brzinu zavarivanja. Ova mješavina se obično koristi za zavarivanje ugljičnog čelika, niskolegiranog čelika i nehrđajućeg čelika.
·Argon + ugljični dioksid: Dodavanje CO₂ argonu povećava čvrstoću zavarivanja i otpornost na koroziju uz smanjenje prskanja. Ova mješavina se često koristi za zavarivanje ugljičnog čelika i nehrđajućeg čelika.
·Argon + vodik: vodik povećava temperaturu luka, poboljšava brzinu zavarivanja i smanjuje nedostatke zavarivanja. Posebno je koristan za zavarivanje legura na bazi nikla i nehrđajućeg čelika.
2. Ternarne plinske smjese:
·Argon + kisik + ugljični dioksid: Ova mješavina kombinira prednosti mješavina argon-kisik i argon-CO₂. Smanjuje prskanje, poboljšava fluidnost bazena za zavarivanje i poboljšava kvalitetu zavara. Široko se koristi za zavarivanje različitih debljina ugljičnog čelika, niskolegiranog čelika i nehrđajućeg čelika.
·Argon + Helij + Ugljični dioksid: Ova mješavina pomaže u poboljšanju stabilnosti luka, povećava temperaturu bazena za zavarivanje i povećava brzinu zavarivanja. Koristi se u kratkospojnom zavarivanju i teškim zavarivanjima, nudeći bolju kontrolu nad oksidacijom.
Odabir plina u različitim primjenama
U različitim primjenama laserskog zavarivanja, odabir odgovarajućeg plina je ključan, jer različite kombinacije plinova mogu proizvesti različitu kvalitetu, brzinu i učinkovitost zavarivanja. Evo nekoliko smjernica koje će vam pomoći u odabiru pravog plina za vašu specifičnu primjenu:
Vrsta materijala za zavarivanje:
Različiti materijali zahtijevaju različite kombinacije plinova. Općenito govoreći.
·Nehrđajući čelik obično koristi argon ili mješavinu argona i vodika.
·Aluminij i aluminijske legure često koriste čisti argon.
·Legure titana često koriste dušik.
·Čelici s visokim udjelom ugljika često koriste kisik kao pomoćni plin.
Brzina zavarivanja i prodor:
Ako je potrebna veća brzina zavarivanja ili dublje prodiranje zavarivanja, kombinacija plina se može prilagoditi. Dodavanje kisika često poboljšava brzinu i prodiranje, ali ga treba pažljivo kontrolirati kako bi se izbjegli problemi s oksidacijom.
Kvaliteta zavara:
Neke kombinacije plinova mogu poboljšati kvalitetu i izgled zavara. Na primjer, dušik može osigurati bolji izgled i kvalitetu površine.
Kontrola pora i mjehurića:
Za primjene koje zahtijevaju vrlo kvalitetne zavare, posebnu pozornost treba obratiti na stvaranje pora i mjehurića. Pravilan odabir plina može smanjiti rizik od ovih nedostataka.
Kontrola zone utjecaja topline (HAZ):
Ovisno o materijalu koji se čisti, tijekom procesa čišćenja može nastati opasan otpad koji zahtijeva posebne postupke rukovanja. To može povećati ukupne troškove procesa laserskog čišćenja.
Razmatranja opreme i troškova:
Na odabir plina također utječu vrsta opreme i cijena. Neki plinovi mogu zahtijevati posebne sustave opskrbe ili veće troškove.
Za specifične primjene preporučuje se surađivati s inženjerom zavarivanja ili profesionalnim proizvođačem opreme za lasersko zavarivanje kako biste dobili profesionalni savjet i optimizirali proces zavarivanja. Prije odabira konačne kombinacije plina obično su potrebni neki eksperimenti i optimizacija. Ovisno o specifičnoj primjeni, mogu se isprobati različite kombinacije plinova i parametri kako bi se pronašli optimalni uvjeti zavarivanja.
Stvari koje trebate znati o: Ručno lasersko zavarivanje
Preporučeni stroj za lasersko zavarivanje
Kako biste optimizirali svoje zadatke obrade metala i materijala, bitan je odabir prave opreme. MimoWork Laser preporučujeRučni stroj za lasersko zavarivanjeza precizno i učinkovito spajanje metala.
Visoki kapacitet i snaga za razne primjene zavarivanja
Ručni laserski stroj za zavarivanje od 2000 W karakterizira mala veličina stroja, ali sjajna kvaliteta zavarivanja.
Stabilni optički laserski izvor i povezani optički kabel osiguravaju siguran i stabilan dovod laserske zrake.
Uz veliku snagu, ključanica za lasersko zavarivanje je savršena i omogućuje čvršći zavareni spoj čak i za debeli metal.
Uz izgled kompaktnog i malog stroja, prijenosni stroj za lasersko zavarivanje opremljen je pomičnim ručnim pištoljem za lasersko zavarivanje koji je lagan i prikladan za višelasersko zavarivanje pod bilo kojim kutom i površinom.
Opcijski različiti tipovi mlaznica za lasersko zavarivanje i automatski sustavi dodavanja žice olakšavaju operaciju laserskog zavarivanja i pogoduju početnicima.
Lasersko zavarivanje velike brzine uvelike povećava vašu proizvodnu učinkovitost i učinak, a istovremeno omogućuje izvrstan učinak laserskog zavarivanja.
Rezimirati
Ukratko, lasersko zavarivanje treba koristiti plin za zaštitu područja zavarivanja, kontrolu temperature, poboljšanje kvalitete zavara i zaštitu optičkih sustava. Odabir odgovarajuće vrste plina i parametara opskrbe važan je čimbenik u osiguravanju učinkovitog i stabilnog procesa laserskog zavarivanja i postizanju visokokvalitetnih rezultata zavarivanja. Različiti materijali i primjene mogu zahtijevati različite vrste i mješovite omjere kako bi se zadovoljili specifični zahtjevi zavarivanja.
Obratite nam se danaskako biste saznali više o našim laserskim rezačima i kako oni mogu optimizirati vaš proizvodni proces rezanja.
Imate li ideja o laserskim strojevima za zavarivanje?
Vrijeme objave: 13. siječnja 2025