Utjecaj zaštitnog plina na lasersko zavarivanje
Ručni laserski zavarivač
Sadržaj poglavlja:
▶ Što pravi štitnik može dobiti za vas?
▶ Različite vrste zaštitnog plina
▶ Dvije metode korištenja zaštitnog plina
▶ Kako odabrati pravi zaštitni plin?
Ručno lasersko zavarivanje
Pozitivan učinak pravilnog plina za štit
U laserskom zavarivanju izbor zaštitnog plina može imati značajan utjecaj na stvaranje, kvalitetu, dubinu i širinu šava zavarivanja. U velikoj većini slučajeva, uvođenje zaštitnog plina ima pozitivan učinak na šav zavarivanja. Međutim, može imati i štetne učinke. Pozitivni učinci korištenja ispravnog zaštitnog plina su sljedeći:
1. Učinkovita zaštita bazena zavarivanja
Pravilno uvođenje zaštitnog plina može učinkovito zaštititi bazen zavarivanja od oksidacije ili čak u potpunosti spriječiti oksidaciju.
2. Smanjenje prskanja
Ispravno uvođenje zaštitnog plina može učinkovito smanjiti prskanje tijekom postupka zavarivanja.
3. Ujednačeno stvaranje šava zavarivanja
Pravilno uvođenje zaštitnog plina potiče ravnomjerno širenje bazena zavarivanja tijekom očvršćivanja, što rezultira ujednačenim i estetski ugodnim šavom zavara.
4. Povećana upotreba lasera
Ispravno unošenje zaštitnog plina može učinkovito smanjiti utjecaj zaštitnog utjecaja metalnih pare ili oblaka plazme na laser, povećavajući na taj način učinkovitost lasera.
5. Smanjenje poroznosti zavarivanja
Ispravno uvođenje zaštitnog plina može učinkovito umanjiti stvaranje plinskih pora u šavu zavarivanja. Odabirom odgovarajuće vrste plina, brzine protoka i metode uvođenja mogu se postići idealni rezultati.
Međutim,
Nepravilna upotreba zaštitnog plina može imati štetne učinke na zavarivanje. Nepovoljni učinci uključuju:
1. pogoršanje šava zavarivanja
Nepravilno uvođenje zaštitnog plina može rezultirati lošom kvalitetom šava zavarivanja.
2. Pucanje i smanjena mehanička svojstva
Odabir pogrešnog tipa plina može dovesti do pucanja šava i smanjenja mehaničkih performansi.
3. Povećana oksidacija ili smetnja
Odabir pogrešnog protoka plina, bilo previsok ili prenizak, može dovesti do povećane oksidacije šava zavarivanja. Također može uzrokovati ozbiljne poremećaje rastopljenog metala, što rezultira kolapsom ili neravnim stvaranjem šava zavarivanja.
4. Neadekvatna zaštita ili negativan utjecaj
Odabir pogrešne metode uvođenja plina može dovesti do nedovoljne zaštite šava zavarivanja ili čak negativno utjecati na stvaranje šava zavarivanja.
5. Utjecaj na dubinu zavara
Uvođenje zaštitnog plina može imati određeni utjecaj na dubinu zavara, posebno u zavarivanju tanke ploče, gdje ima tendenciju smanjenja dubine zavara.
Ručno lasersko zavarivanje
Vrste zaštitnih plinova
Najčešće korišteni zaštitni plinovi u laserskom zavarivanju su dušik (N2), Argon (AR) i helij (HE). Ovi plinovi imaju različita fizička i kemijska svojstva, što rezultira različitim učincima na šav zavarivanja.
1. Dušik (N2)
N2 ima umjerenu energiju ionizacije, veću od AR -a i nižu od njega. Pod djelovanjem lasera ionizira se u umjerenom stupnju, učinkovito smanjujući stvaranje oblaka plazme i povećavajući korištenje lasera. Međutim, dušik može kemijski reagirati s aluminijskim legurama i ugljičnim čelikom na određenim temperaturama, formirajući nitride. To može povećati krhkost i smanjiti žilavost šava zavarivanja, negativno utječući na njegova mehanička svojstva. Stoga se ne preporučuje upotreba dušika kao zaštitnog plina za aluminijske legure i zavare od ugljičnog čelika. S druge strane, dušik može reagirati od nehrđajućeg čelika, formirajući nitride koji povećavaju čvrstoću zgloba zavarivanja. Stoga se dušik može koristiti kao zaštitni plin za zavarivanje nehrđajućeg čelika.
2. Argonski plin (AR)
Argonski plin ima relativno najnižu energiju ionizacije, što rezultira većim stupnjem ionizacije pod laserskim djelovanjem. Ovo je nepovoljno za kontrolu stvaranja oblaka plazme i može imati određeni utjecaj na učinkovito korištenje lasera. Međutim, Argon ima vrlo nisku reaktivnost i malo je vjerojatno da će podvrgnuti kemijskim reakcijama s uobičajenim metalima. Uz to, Argon je isplativ. Nadalje, zbog velike gustoće, Argon tone iznad bazena zavarivanja, pružajući bolju zaštitu za zavarivanje. Stoga se može koristiti kao konvencionalni oklopni plin.
3. Helijski plin (He)
Helijski plin ima najveću energiju ionizacije, što dovodi do vrlo niskog stupnja ionizacije pod laserskim djelovanjem. Omogućuje bolju kontrolu stvaranja oblaka u plazmi, a laseri mogu učinkovito komunicirati s metalima. Nadalje, helij ima vrlo nisku reaktivnost i ne podvrgava se kemijskim reakcijama s metalima, što ga čini izvrsnim plinom za zaštitu zavara. Međutim, troškovi helija su visoki, tako da se uglavnom ne koristi u masovnoj proizvodnji proizvoda. Obično se koristi u znanstvenim istraživanjima ili za proizvode visoke vrijednosti.
Ručno lasersko zavarivanje
Metode uvođenja nagiba plina
Trenutno postoje dvije glavne metode za uvođenje oklopnog plina: puhanje bočne strane i koaksijalno oklopni plin, kao što je prikazano na slici 1 i slici 2, respektivno.
Slika 1: Off-osi bočno puhanje oklopljivog plina
Slika 2: Koaksijalni oklopni plin
Izbor između dvije metode puhanja ovisi o različitim razmatranjima. Općenito, preporučuje se upotreba metode puhanja izvan osi za zaštitu plina.
Ručno lasersko zavarivanje
Principi za odabir metode uvođenja šarkiranja plina
Prvo, važno je razjasniti da je izraz "oksidacija" zavarivanja kolokvijalni izraz. Teoretski, odnosi se na propadanje kvalitete zavara zbog kemijskih reakcija između metala zavarivanja i štetnih komponenti u zraku, poput kisika, dušika i vodika.
Sprječavanje oksidacije zavarivanja uključuje smanjenje ili izbjegavanje kontakta između ovih štetnih komponenti i visokotemperaturnog metala za zavarivanje. Ovo visokotemperaturno stanje uključuje ne samo metal od rastaljenog zavarivanja, već i cijelo razdoblje od kada se metal zavarivanja rastopi dok se bazen ne učvrsti i njegova temperatura ne opada ispod određenog praga.
Na primjer, u zavarivanju legura titana, kada je temperatura iznad 300 ° C, dolazi do brzog apsorpcije vodika; Iznad 450 ° C dolazi do brzog apsorpcije kisika; i iznad 600 ° C dolazi do brzog apsorpcije dušika. Stoga je potrebna učinkovita zaštita za zavarivanje legure od titana tijekom faze kada se učvršćuje, a njegova temperatura smanjuje se ispod 300 ° C kako bi se spriječila oksidacija. Na temelju gornjeg opisa, jasno je da zaštitni plinski puhanje treba pružiti zaštitu ne samo u bazenu zavarivanja u odgovarajuće vrijeme, već i upravo olificiranom području zavara. Dakle, metoda puhanja izvan osi prikazana na slici 1 općenito je preferirana jer nudi širi raspon zaštite u usporedbi s koaksijalnom metodom zaštite prikazanom na slici 2, posebno za upravo olificiranu regiju zavarivanja. Međutim, za određene određene proizvode, izbor metode treba donijeti na temelju strukture proizvoda i zajedničke konfiguracije.
Ručno lasersko zavarivanje
Specifičan odabir metode uvođenja štitiranja plina
1. Ravno-line zavarivanje
Ako je oblik zavarivanja proizvoda ravan, kao što je prikazano na slici 3, a zajednička konfiguracija uključuje spojeve stražnjice, spojeve u krugu, zavarene filete ili zavarene zavare, preferirana metoda za ovu vrstu proizvoda je metoda puhanja izvan osi prikazana u Slika 1.
Slika 3: Zavarivanje ravno
2. Planarni zatvoreni geometrijski zavar
Kao što je prikazano na slici 4, zavarivanje ove vrste proizvoda ima zatvoreni planarni oblik, poput kružnog, poligonalnog ili oblika linije s više segmenata. Zajedničke konfiguracije mogu uključivati spojeve stražnjice, spojeve u krugu ili zavarene zavare. Za ovu vrstu proizvoda, preferirana metoda je korištenje koaksijalnog oklopnog plina prikazanog na slici 2.
Slika 4: Planarni zatvoreni geometrijski zavar
Odabir zaštitnog plina za ravnine zatvorene geometrijske zavare izravno utječe na kvalitetu, učinkovitost i troškove proizvodnje zavarivanja. Međutim, zbog raznolikosti materijala za zavarivanje, odabir plina zavarivanja je složen u stvarnim procesima zavarivanja. Zahtijeva sveobuhvatno razmatranje materijala za zavarivanje, metode zavarivanja, položaja zavarivanja i željenog ishoda zavarivanja. Odabir najprikladnijeg zavarivačkog plina može se odrediti testovima zavarivanja kako bi se postigli optimalni rezultati zavarivanja.
Ručno lasersko zavarivanje
Video zaslon | Pogled prema ručnom laserskom zavarivanju
Video 1 - Znajte više o tome što je ručni laserski zavarivač
Video2 - Svestrano lasersko zavarivanje za različite zahtjeve
Imate li pitanja o ručnom laserskom zavarivanju?
Post Vrijeme: svibanj-19-2023