Come selezionare le migliori miscele di gas per la saldatura laser?
Tipi, vantaggi e applicazioni
Introduzione:
Cose chiave da sapere prima di immergersi
La saldatura laser è un metodo di saldatura ad alta precisione che utilizza un raggio laser per sciogliere il materiale del pezzo e quindi forma una saldatura dopo il raffreddamento. Nella saldatura laser, il gas svolge un ruolo chiave.
Il gas protettivo non solo influisce sulla formazione di cuciture di saldatura, la qualità della cucitura della saldatura, la penetrazione della cucitura di saldatura e la larghezza di penetrazione, ma influisce direttamente sulla qualità e l'efficienza della saldatura laser.
Quali gas sono necessari per la saldatura laser?Questo articolo darà uno sguardo approfonditoL'importanza dei gas di saldatura laser, i gas usati e quello che fanno.
Lo consiglieremo anchela migliore saldatura laserper le tue esigenze.
Perché il gas è necessario per la saldatura laser?
Saldatura del raggio laser
Durante il processo di saldatura laser, un raggio laser ad alta densità di energia si concentra sull'area di saldatura del pezzo.
Causando scioglimento istantaneo del materiale superficiale del pezzo.
Il gas è richiesto durante la saldatura laser per proteggere l'area di saldatura.
Controlla la temperatura, migliora la qualità della saldatura e proteggi il sistema ottico.
La scelta del tipo di gas e dei parametri di alimentazione appropriati sono fattori importanti per garantire un efficiente.
E processo di saldatura laser stabile e ottenimento di risultati di saldatura di alta qualità.
1. Protezione delle aree di saldatura
Durante il processo di saldatura laser, l'area di saldatura è esposta all'ambiente esterno ed è facilmente influenzata dall'ossigeno e da altri gas nell'aria.
L'ossigeno innesca le reazioni di ossidazione che possono portare a una riduzione della qualità della saldatura e alla creazione di pori e inclusioni. La saldatura può essere effettivamente protetta dalla contaminazione da ossigeno fornendo un gas appropriato, di solito un gas inerte come l'argon, all'area di saldatura.
2. Controllo del calore
La selezione e l'alimentazione del gas possono aiutare a controllare la temperatura dell'area di saldatura. Regolando la portata e il tipo di gas, la velocità di raffreddamento dell'area di saldatura può essere influenzata. Ciò è importante per controllare la zona colpita dal calore (HAZ) durante la saldatura e ridurre la distorsione termica.
3. Migliorato qualità della saldatura
Alcuni gas ausiliari, come ossigeno o azoto, possono migliorare la qualità e le prestazioni delle saldature. Ad esempio, l'aggiunta di ossigeno può migliorare la penetrazione della saldatura e aumentare la velocità di saldatura, influenzando anche la forma e la profondità della saldatura.
4. raffreddamento a gas
Nella saldatura laser, l'area di saldatura è generalmente influenzata dalle alte temperature. L'uso di un sistema di raffreddamento a gas può aiutare a controllare la temperatura dell'area di saldatura e prevenire il surriscaldamento. Ciò è essenziale per ridurre lo stress termico nell'area di saldatura e migliorare la qualità della saldatura.
Saldatura automatica del raggio laser
5. Protezione del gas dei sistemi ottici
Il raggio laser si concentra sull'area di saldatura attraverso un sistema ottico.
Durante il processo di saldatura, il materiale fuso e gli aerosol generati possono contaminare i componenti ottici.
Introducendo i gas nell'area di saldatura, il rischio di contaminazione è ridotto e la vita del sistema ottico viene estesa.
Quali gas vengono utilizzati nella saldatura laser?
Nella saldatura laser, il gas può isolare l'aria dalla piastra di saldatura e impedirgli di reagire con l'aria. In questo modo, la superficie di saldatura della piastra metallica sarà più bianca e più bella. L'uso del gas protegge anche le lenti dalla polvere di saldatura. Di solito vengono utilizzati i seguenti gas:
1. Gas protettivo:
I gas di protezione, a volte chiamati "gas inerti", svolgono un ruolo importante nel processo di saldatura laser. I processi di saldatura laser utilizzano spesso gas inerti per proteggere il pool di saldatura. I gas protettivi comunemente usati nella saldatura laser includono principalmente argon e neon. Le loro proprietà fisiche e chimiche sono diverse, quindi anche i loro effetti sulla saldatura sono diversi.
Gas protettivo:Argon
L'argon è uno dei gas inerti più comunemente usati.
Ha un alto grado di ionizzazione sotto l'azione del laser, che non favorisce il controllo della formazione di nuvole di plasma, che avrà un certo impatto sull'uso efficace dei laser.
La natura inerte di Argon lo tiene fuori dal processo di saldatura, mentre dissipa anche bene il calore, contribuendo a controllare la temperatura nell'area di saldatura.
Gas protettivo:Neon
Il neon è spesso usato come gas inerte, simile all'argon, ed è utilizzato principalmente per proteggere l'area di saldatura dall'ossigeno e altri inquinanti nell'ambiente esterno.
È importante notare che il neon non è adatto a tutte le applicazioni di saldatura laser.
Viene utilizzato principalmente per alcune attività di saldatura speciali, come i materiali più spessi di saldatura o quando sono necessarie cuciture di saldatura più profonde.
2. Gas ausiliario:
Durante il processo di saldatura laser, oltre al gas protettivo principale, i gas ausiliari possono anche essere utilizzati per migliorare le prestazioni e la qualità della saldatura. Di seguito sono riportati alcuni gas ausiliari comuni utilizzati nella saldatura laser.
Gas ausiliario:Ossigeno
L'ossigeno viene comunemente usato come gas di assistenza e può essere utilizzato per aumentare la profondità di calore e saldatura durante la saldatura.
L'aggiunta di ossigeno può aumentare la velocità di saldatura e la penetrazione, ma deve essere attentamente controllato per evitare l'eccesso di ossigeno causando problemi di ossidazione.
Gas ausiliario:Miscela di idrogeno/ idrogeno
L'idrogeno migliora la qualità delle saldature e riduce la formazione della porosità.
Le miscele di argon e idrogeno sono utilizzate in alcune applicazioni speciali, come la saldatura dell'acciaio inossidabile. Il contenuto di idrogeno della miscela varia in genere dal 2% al 15%.
Gas protettivo:Azoto
L'azoto è anche spesso usato come gas ausiliario nella saldatura laser.
L'energia di ionizzazione dell'azoto è moderata, superiore all'argon e inferiore all'idrogeno.
Il grado di ionizzazione è generalmente sotto l'azione di un laser. Può ridurre meglio la formazione di nuvole al plasma, fornire saldature e aspetto di qualità più elevati e ridurre l'impatto dell'ossigeno sulle saldature.
L'azoto può anche essere usato per controllare la temperatura dell'area di saldatura e ridurre la formazione di bolle e pori.
Gas protettivo:Elio
L'elio viene solitamente utilizzato per la saldatura laser ad alta potenza perché ha una bassa conducibilità termica e non è facilmente ionizzato, consentendo al laser di passare senza intoppi e l'energia del raggio per raggiungere la superficie del pezzo senza ostacoli.
Favorevole alla saldatura di potenza più elevata. L'elio può anche essere utilizzato per migliorare la qualità della saldatura e controllare le temperature di saldatura. Questo è il gas di protezione più efficace utilizzato nella saldatura laser, ma è relativamente costoso.
3. Gas di raffreddamento:
Il gas di raffreddamento viene spesso utilizzato durante la saldatura laser per controllare la temperatura dell'area di saldatura, prevenire il surriscaldamento e mantenere la qualità della saldatura. Di seguito sono riportati alcuni gas di raffreddamento comunemente usati:
Raffreddamento a gas/ mezzo:Acqua
L'acqua è un mezzo di raffreddamento comune spesso usato per raffreddare i generatori laser e i sistemi ottici di saldatura laser.
I sistemi di raffreddamento ad acqua possono aiutare a mantenere una temperatura stabile del generatore laser e dei componenti ottici per garantire la stabilità e le prestazioni del raggio laser.
Raffreddamento a gas/ mezzo:Gas atmosferici
In alcuni processi di saldatura laser, i gas atmosferici ambientali possono essere utilizzati per il raffreddamento.
Ad esempio, nel sistema ottico di un generatore laser, l'atmosfera circostante può fornire un effetto di raffreddamento.
Raffreddamento a gas/ mezzo:Gas inerti
I gas inerti come l'argon e l'azoto possono anche essere usati come gas di raffreddamento.
Hanno una conduttività termica inferiore e possono essere utilizzati per controllare la temperatura dell'area di saldatura e ridurre la zona colpita dal calore (HAZ).
Raffreddamento a gas/ mezzo:Azoto liquido
L'azoto liquido è un mezzo di raffreddamento a temperatura estremamente bassa che può essere utilizzato per la saldatura laser ad alta potenza.
Fornisce un effetto di raffreddamento molto efficace e garantisce il controllo della temperatura nell'area di saldatura.
4. Gas misto:
Le miscele di gas sono comunemente usate nella saldatura per ottimizzare vari aspetti del processo, come velocità di saldatura, profondità di penetrazione e stabilità dell'arco. Esistono due tipi principali di miscele di gas: miscele binarie e ternarie.
Miscele di gas binari:Argon + ossigeno
L'aggiunta di una piccola quantità di ossigeno all'argon migliora la stabilità dell'arco, perfeziona il pool di saldatura e aumenta la velocità di saldatura. Questa miscela è comunemente utilizzata per saldatura in acciaio al carbonio, acciaio a bassa lega e acciaio inossidabile.
Miscele di gas binari:Argon + anidride carbonica
L'aggiunta di CO₂ all'argon aumenta la resistenza alla saldatura e la resistenza alla corrosione riducendo gli schizzi. Questa miscela viene spesso utilizzata per saldare l'acciaio di carbonio e l'acciaio inossidabile.
Miscele di gas binari:Argon + idrogeno
L'idrogeno aumenta la temperatura dell'arco, migliora la velocità di saldatura e riduce i difetti di saldatura. È particolarmente utile per la saldatura di leghe a base di nichel e acciaio inossidabile.
Miscele di gas ternario:Argon + ossigeno + anidride carbonica
Questa miscela combina i benefici delle miscele Argon-Oxygen e Argon-Co₂. Riduce gli schizzi, migliora la fluidità del pool di saldatura e migliora la qualità della saldatura. È ampiamente utilizzato per la saldatura di vari spessori di acciaio al carbonio, acciaio a bassa lega e acciaio inossidabile.
Miscele di gas ternario:Argon + elio + anidride carbonica
Questa miscela aiuta a migliorare la stabilità dell'arco, aumenta la temperatura del pool di saldatura e migliora la velocità di saldatura. Viene utilizzato in saldatura ad arco a corto circuito e applicazioni di saldatura pesanti, offrendo un migliore controllo sull'ossidazione.
Selezione del gas in diverse applicazioni
Saldatura laser portatile
In diverse applicazioni di saldatura laser, la scelta del gas appropriato è cruciale, poiché diverse combinazioni di gas possono produrre qualità, velocità ed efficienza di saldatura diverse. Ecco alcune linee guida per aiutarti a scegliere il gas giusto per la tua applicazione specifica:
Tipo di materiale di saldatura:
Acciaio inossidabileusa in genereArgon o miscela argon/idrogeno.
Leghe di alluminio e alluminiospesso usaPure Argon.
Leghe di titaniospesso usaAzoto.
Acciai ad alto contenuto di carboniospesso usaOssigeno come gas ausiliario.
Velocità di saldatura e pentrazione:
Se è necessaria una velocità di saldatura maggiore o una penetrazione di saldatura più profonda, è possibile regolare la combinazione di gas. L'aggiunta di ossigeno spesso migliora la velocità e la penetrazione, ma deve essere attentamente controllato per evitare problemi di ossidazione.
Controllo della zona interessata al calore (HAZ):
A seconda del materiale che viene pulito, durante il processo di pulizia possono essere generati rifiuti pericolosi che richiedono speciali procedure di manipolazione. Ciò può aggiungere al costo complessivo del processo di pulizia laser.
Qualità della saldatura:
Alcune combinazioni di gas possono migliorare la qualità e l'aspetto delle saldature. Ad esempio, l'azoto può fornire un aspetto migliore e una qualità della superficie.
Poro e controllo delle bolle:
Per le applicazioni che richiedono saldature di alta qualità, è necessario prestare particolare attenzione alla formazione di pori e bolle. Una corretta selezione del gas può ridurre il rischio di questi difetti.
Considerazioni su attrezzature e costi:
La selezione del gas è anche influenzata dal tipo di attrezzatura e dai costi. Alcuni gas possono richiedere sistemi di fornitura speciali o costi più elevati.
Per applicazioni specifiche, si consiglia di lavorare con un ingegnere di saldatura o un produttore di attrezzature per saldatura laser professionale per ottenere consulenza professionale e ottimizzare il processo di saldatura.
Di solito sono necessarie alcune sperimentazioni e ottimizzazione prima che venga selezionata la combinazione di gas finale.
A seconda dell'applicazione specifica, si possono provare diverse combinazioni di gas e parametri di trovare le condizioni di saldatura ottimali.
Cose che devi sapere: saldatura laser portatile
Saldatura laser consigliata
Per ottimizzare le attività di lavorazione dei metalli e di elaborazione dei materiali, è essenziale selezionare l'attrezzatura giusta. MimoWork Laser consiglia ilSaldatura laser portatileper unione metallica precisa ed efficiente.
Ad alta capacità e wattaggio per varie applicazioni di saldatura
La saldatrice laser portatile da 2000 W è caratterizzata da piccole dimensioni della macchina ma dalla qualità della saldatura scintillante.
Una fonte laser in fibra stabile e un cavo in fibra collegato forniscono una consegna di raggio laser sicuro e costante.
Con l'alta potenza, il buco della serratura di saldatura laser è perfettibile e consente il giunto di saldatura più solido anche per metallo spesso.
Con un aspetto compatto e piccolo macchina, la macchina per saldatore laser portatile è dotata di una pistola per saldatore laser portatile mobile che è leggera e conveniente per applicazioni di saldatura multi-laser in qualsiasi angolo e superficie.
Opzionali vari tipi di ugelli di saldaglie laser e sistemi di alimentazione automatica dei fili rendono le operazioni di saldatura laser più semplice e che è cordiale per i principianti.
La saldatura laser ad alta velocità aumenta notevolmente l'efficienza della produzione e la produzione consentendo un eccellente effetto di saldatura laser.
Riassumere
In breve, la saldatura laser deve utilizzare il gas per proteggere le aree di saldatura, controllare la temperatura, migliorare la qualità della saldatura e proteggere i sistemi ottici. La selezione di tipi di gas e parametri di alimentazione appropriati è un fattore importante per garantire un processo di saldatura laser efficiente e stabile e ottenere risultati di saldatura di alta qualità. Materiali e applicazioni diversi possono richiedere tipi diversi e proporzioni miste per soddisfare requisiti di saldatura specifici.
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Tempo post: gennaio-13-2025