A lézeres hegesztés fő célja a vékonyfalú anyagok és precíziós alkatrészek hegesztési hatékonyságának és minőségének javítása. Ma nem a lézerhegesztés előnyeiről fogunk beszélni, hanem a védőgázok megfelelő használatára összpontosítunk a lézerhegesztéshez.
Miért használjunk védőgázt lézeres hegesztéshez?
A lézeres hegesztésnél a védőgáz befolyásolja a hegesztési formát, a varrat minőségét, a hegesztési mélységet és a varrat szélességét. A legtöbb esetben a segédgáz befúvatása pozitív hatással van a hegesztésre, de káros hatásokat is okozhat.
Ha megfelelően fújja ki a védőgázt, az segít:
✦Hatékonyan védi a hegesztőmedencét az oxidáció csökkentése vagy akár elkerülése érdekében
✦Hatékonyan csökkenti a hegesztési folyamat során keletkező fröccsenést
✦Hatékonyan csökkenti a hegesztési pórusokat
✦Megszilárduláskor elősegíti a hegesztőmedence egyenletes eloszlását, hogy a hegesztési varrat tiszta és sima élű legyen
✦Hatékonyan csökken a fémgőz csóva vagy plazmafelhő árnyékoló hatása a lézerre, és megnő a lézer effektív kihasználtsága.
Amíg aa védőgáz típusa, a gáz áramlási sebessége és a fúvási mód kiválasztásahelyesek, akkor elérheti a hegesztés ideális hatását. A védőgáz nem megfelelő használata azonban hátrányosan befolyásolhatja a hegesztést. A nem megfelelő típusú védőgáz használata a hegesztési varrat recsegését vagy a hegesztés mechanikai tulajdonságainak romlását okozhatja. A túl nagy vagy túl alacsony gázáramlási sebesség súlyosabb hegesztési oxidációhoz és a hegesztőmedencében lévő fémanyag komoly külső interferenciájához vezethet, ami a varrat összeomlásához vagy egyenetlen formálásához vezethet.
A védőgázok fajtái
A lézeres hegesztés általánosan használt védőgázai elsősorban az N2, Ar és He. Fizikai és kémiai tulajdonságaik eltérőek, így a hegesztési varratokra gyakorolt hatásuk is eltérő.
Nitrogén (N2)
Az N2 ionizációs energiája mérsékelt, magasabb, mint az Ar-é, és alacsonyabb, mint a He-é. A lézer sugárzása alatt az N2 ionizációs foka egyenletesen marad, ami jobban csökkenti a plazmafelhő képződését és növeli a lézer effektív kihasználtságát. A nitrogén egy bizonyos hőmérsékleten reagálhat alumíniumötvözettel és szénacéllal, és nitrideket termel, ami javítja a hegesztés ridegségét és csökkenti a szívósságot, és nagymértékben káros hatással van a hegesztési kötések mechanikai tulajdonságaira. Ezért nem ajánlott nitrogént használni alumíniumötvözet és szénacél hegesztésekor.
A nitrogén és a nitrogén által generált rozsdamentes acél közötti kémiai reakció azonban javíthatja a hegesztési kötés szilárdságát, ami előnyös lehet a varrat mechanikai tulajdonságainak javításában, így a rozsdamentes acél hegesztése nitrogént használhat védőgázként.
Argon (Ar)
Az argon ionizációs energiája viszonylag alacsony, ionizációs foka lézer hatására megnő. Ekkor az argon, mint védőgáz, nem tudja hatékonyan szabályozni a plazmafelhők képződését, ami csökkenti a lézerhegesztés effektív kihasználtságát. Felmerül a kérdés: az argon rossz választás hegesztésre védőgázként? A válasz nem. Mivel inert gáz, az argon nehezen reagál a legtöbb fémmel, és az Ar olcsón használható. Ezenkívül az Ar sűrűsége nagy, elősegíti a hegesztési olvadék felületére való lesüllyedést, és jobban védi a hegesztőmedencét, így az argon hagyományos védőgázként használható.
Hélium (Ő)
Az argontól eltérően a hélium viszonylag magas ionizációs energiával rendelkezik, amely könnyen szabályozhatja a plazmafelhők kialakulását. Ugyanakkor a hélium nem lép reakcióba semmilyen fémmel. Valóban jó választás lézeres hegesztéshez. Az egyetlen probléma az, hogy a hélium viszonylag drága. A tömeggyártású fémtermékeket gyártó gyártók számára a hélium óriási mértékben növeli az előállítási költségeket. Így a héliumot általában tudományos kutatásokban vagy nagyon magas hozzáadott értékű termékekben használják.
Hogyan kell fújni a védőgázt?
Először is tisztázni kell, hogy a varrat úgynevezett "oxidációja" csak egy általános elnevezés, amely elméletileg a hegesztési varrat és a levegőben lévő káros komponensek közötti kémiai reakcióra utal, ami a varrat károsodásához vezet. . Általában a varrat fém oxigénnel, nitrogénnel és hidrogénnel reagál a levegőben egy bizonyos hőmérsékleten.
A hegesztési varrat "oxidációjának" elkerülése érdekében csökkenteni vagy elkerülni kell az ilyen káros komponensek és a hegesztett fém közötti érintkezést magas hőmérsékleten, ami nem csak az olvadt medencefémben van, hanem a hegesztési varrat megolvadásától a hegesztésig. Az olvadt medencefém megszilárdul, és hőmérséklete egy bizonyos hőmérsékletre lehűl.
A védőgáz fújásának két fő módja
▶Az egyik védőgázt fúj az oldaltengelyre, amint az 1. ábrán látható.
▶A másik egy koaxiális fúvási módszer, amint az a 2. ábrán látható.
1. ábra.
2. ábra.
A két fúvási módszer konkrét megválasztása sok szempont átfogó mérlegelése. Általában ajánlott az oldalsó védőgáz módját alkalmazni.
Néhány példa a lézeres hegesztésre
1. Egyenes perem-/vonalhegesztés
A 3. ábrán látható módon a termék hegesztési formája lineáris, és a csatlakozási forma lehet tompakötés, átlapolt kötés, negatív sarokkötés vagy átlapolt hegesztési kötés. Az ilyen típusú termékeknél jobb az oldaltengelyű fúvó védőgázt alkalmazni, ahogy az 1. ábra mutatja.
2. Zárja be az ábra- vagy területhegesztést
A 4. ábrán látható módon a termék hegesztési formája zárt minta, például sík kerülete, sík többoldali alakja, sík többszegmenses lineáris alakja stb. A csatlakozási forma lehet tompakötés, átlapolt kötés, átlapoló hegesztés stb. Ennél a terméktípusnál jobb a koaxiális védőgázos módszer alkalmazása, amint az a 2. ábrán látható.
A védőgáz kiválasztása közvetlenül befolyásolja a hegesztés minőségét, hatékonyságát és a gyártási költséget, de a hegesztési anyagok sokfélesége miatt a tényleges hegesztési folyamatban a hegesztőgáz kiválasztása bonyolultabb, és a hegesztési anyag, hegesztés átfogó mérlegelését igényli. módszer, hegesztési helyzet, valamint a hegesztési hatás követelményei. A hegesztési teszteken keresztül kiválaszthatja a megfelelőbb hegesztőgázt a jobb eredmények elérése érdekében.
Érdekel a lézeres hegesztés, és hajlandó megtanulni a védőgáz kiválasztását
Kapcsolódó linkek:
Feladás időpontja: 2022-10-10