Pelindung Gas untuk Pengelasan Laser |

Pengelasan laser terutama ditujukan untuk meningkatkan efisiensi pengelasan dan kualitas bahan dinding tipis dan komponen presisi. Hari ini kita tidak akan membicarakan keuntungan pengelasan laser tetapi fokus pada cara menggunakan gas pelindung untuk pengelasan laser dengan benar.

Mengapa menggunakan gas pelindung untuk pengelasan laser?

Dalam pengelasan laser, gas pelindung akan mempengaruhi pembentukan las, kualitas las, kedalaman las, dan lebar las. Dalam sebagian besar kasus, penghembusan gas yang dibantu akan memberikan efek positif pada hasil las, namun juga dapat menimbulkan efek buruk.

Jika Anda meniupkan gas pelindung dengan benar, hal ini akan membantu Anda:

✦Secara efektif melindungi kolam las untuk mengurangi atau bahkan menghindari oksidasi

✦Secara efektif mengurangi percikan yang dihasilkan dalam proses pengelasan

✦Secara efektif mengurangi pori-pori las

✦Bantu agar kolam las menyebar secara merata saat pemadatan, sehingga lapisan las memiliki tepi yang bersih dan halus

✦Efek pelindung dari gumpalan uap logam atau awan plasma pada laser berkurang secara efektif, dan tingkat pemanfaatan efektif laser ditingkatkan.

Selamajenis gas pelindung, laju aliran gas, dan pemilihan mode hembusanbenar, Anda bisa mendapatkan efek pengelasan yang ideal. Namun, penggunaan gas pelindung yang salah juga dapat berdampak buruk pada pengelasan. Penggunaan jenis gas pelindung yang salah dapat menyebabkan retakan pada lasan atau mengurangi sifat mekanik pengelasan. Laju aliran gas yang terlalu tinggi atau terlalu rendah dapat menyebabkan oksidasi las yang lebih serius dan gangguan eksternal yang serius pada material logam di dalam kolam las, yang mengakibatkan keruntuhan las atau pembentukan yang tidak rata.

Jenis gas pelindung

Gas pelindung pengelasan laser yang umum digunakan terutama N2, Ar, dan He. Sifat fisik dan kimianya berbeda, sehingga pengaruhnya terhadap lasan juga berbeda.

Nitrogen (N2)

Energi ionisasi N2 sedang, lebih tinggi dari Ar, dan lebih rendah dari He. Di bawah radiasi laser, derajat ionisasi N2 tetap stabil, yang dapat mengurangi pembentukan awan plasma dengan lebih baik dan meningkatkan tingkat pemanfaatan efektif laser. Nitrogen dapat bereaksi dengan paduan aluminium dan baja karbon pada suhu tertentu untuk menghasilkan nitrida, yang akan meningkatkan kerapuhan las dan mengurangi ketangguhan, serta berdampak buruk pada sifat mekanik sambungan las. Oleh karena itu, tidak disarankan menggunakan nitrogen saat mengelas paduan aluminium dan baja karbon.

Namun reaksi kimia antara nitrogen dan baja tahan karat yang dihasilkan oleh nitrogen dapat meningkatkan kekuatan sambungan las, yang akan bermanfaat untuk meningkatkan sifat mekanik las, sehingga pengelasan baja tahan karat dapat menggunakan nitrogen sebagai gas pelindung.

Argon (Ar)

Energi ionisasi Argon relatif rendah, dan derajat ionisasinya akan menjadi lebih tinggi di bawah pengaruh laser. Kemudian, Argon, sebagai gas pelindung, tidak dapat secara efektif mengontrol pembentukan awan plasma, sehingga mengurangi tingkat pemanfaatan efektif pengelasan laser. Timbul pertanyaan: apakah argon merupakan kandidat yang buruk untuk penggunaan pengelasan sebagai gas pelindung? Jawabannya adalah Tidak. Karena merupakan gas inert, Argon sulit bereaksi dengan sebagian besar logam, dan Ar murah untuk digunakan. Selain itu, kepadatan Ar yang besar akan kondusif untuk tenggelam ke permukaan kolam lelehan las dan dapat melindungi kolam las dengan lebih baik, sehingga Argon dapat digunakan sebagai gas pelindung konvensional.

Helium (Dia)

Berbeda dengan Argon, Helium memiliki energi ionisasi yang relatif tinggi sehingga dapat mengontrol pembentukan awan plasma dengan mudah. Pada saat yang sama, Helium tidak bereaksi dengan logam apa pun. Ini benar-benar pilihan yang bagus untuk pengelasan laser. Satu-satunya masalah adalah harga Helium relatif mahal. Bagi perakit yang menyediakan produk logam produksi massal, helium akan menambah biaya produksi dalam jumlah besar. Dengan demikian helium umumnya digunakan dalam penelitian ilmiah atau produk dengan nilai tambah yang sangat tinggi.

Bagaimana cara meniupkan gas pelindung?

Pertama-tama, harus jelas bahwa apa yang disebut "oksidasi" pada lasan hanyalah nama umum, yang secara teoritis mengacu pada reaksi kimia antara lasan dan komponen berbahaya di udara, yang menyebabkan kerusakan pada lasan. . Umumnya logam las bereaksi dengan oksigen, nitrogen, dan hidrogen di udara pada suhu tertentu.

Untuk mencegah agar las tidak “teroksidasi”, diperlukan pengurangan atau penghindaran kontak antara komponen berbahaya tersebut dan logam las pada suhu tinggi, yang tidak hanya terjadi pada logam cair tetapi seluruh periode sejak logam las dicairkan hingga saat pengelasan. logam kolam cair dipadatkan dan suhunya mendingin hingga suhu tertentu.

Dua cara utama meniupkan gas pelindung

▶Salah satunya adalah meniupkan gas pelindung pada sumbu samping, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.

▶Yang lainnya adalah metode hembusan koaksial, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 1.

Gambar 2.

Pilihan spesifik dari dua metode peniupan merupakan pertimbangan komprehensif dari banyak aspek. Secara umum, disarankan untuk mengadopsi cara gas pelindung yang bertiup dari samping.

Beberapa contoh pengelasan laser

1. Pengelasan manik/garis lurus

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, bentuk las produk adalah linier, dan bentuk sambungan dapat berupa sambungan butt, sambungan pangkuan, sambungan sudut negatif, atau sambungan las tumpang tindih. Untuk jenis produk ini, lebih baik menggunakan gas pelindung hembusan sumbu samping seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.

2. Tutup pengelasan figur atau area

Seperti terlihat pada Gambar 4, bentuk las produk adalah pola tertutup seperti keliling bidang, bentuk multilateral bidang, bentuk linier multisegmen bidang, dll. Bentuk sambungan dapat berupa sambungan butt, sambungan pangkuan, pengelasan tumpang tindih, dll. Lebih baik menggunakan metode gas pelindung koaksial seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2 untuk jenis produk ini.

Pemilihan gas pelindung secara langsung mempengaruhi kualitas pengelasan, efisiensi, dan biaya produksi, namun karena keragaman bahan las, maka dalam proses pengelasan yang sebenarnya, pemilihan gas las lebih kompleks dan memerlukan pertimbangan yang komprehensif terhadap bahan las, pengelasan. metode, posisi pengelasan, serta persyaratan efek pengelasan. Melalui pengujian pengelasan, Anda dapat memilih gas las yang lebih sesuai untuk mencapai hasil yang lebih baik.

Pelindung Gas untuk Pengelasan Laser