ריתוך לייזר מכוון בעיקר לשפר את יעילות הריתוך ואיכותם של חומרי קיר דקים וחלקי דיוק. היום אנחנו לא מתכוונים לדבר על היתרונות של ריתוך בלייזר אלא להתמקד כיצד להשתמש בגזים מגנים לריתוך לייזר כראוי.
מדוע להשתמש בגז מגן לריתוך לייזר?
בריתוך לייזר, גז מגן ישפיע על גיבוש הריתוך, איכות הריתוך, עומק הריתוך ורוחב הריתוך. ברוב המקרים, לפוצץ הגז המסייע ישפיע לטובה על הריתוך, אך הוא עשוי גם להביא לתופעות שליליות.
כשאתה מפוצץ נכון גז מגן, זה יעזור לך:
✦הגן ביעילות על מאגר הריתוך כדי להפחית או אפילו להימנע מחמצון
✦מצמצמים ביעילות את התזה המיוצר בתהליך הריתוך
✦להפחית ביעילות את נקבוביות הריתוך
✦עזרו לבריכת הריתוך המתפשטת באופן שווה כאשר התמצקות, כך שתפר הריתוך מגיע עם קצה נקי וחלק
✦השפעת המגן של פלומת אדי המתכת או ענן הפלזמה על הלייזר מופחתת ביעילות, ושיעור הניצול האפקטיבי של הלייזר מוגבר.
כל עודסוג גז מגן, קצב זרימת הגז ובחירת מצב הנשףצודקים, אתה יכול לקבל את האפקט האידיאלי של ריתוך. עם זאת, שימוש שגוי בגז מגן יכול גם להשפיע לרעה על הריתוך. שימוש בסוג שגוי של גז מגן עלול להוביל לחריקות בריתוך או להפחית את התכונות המכניות של הריתוך. קצב זרימת גז גבוה מדי או נמוך מדי עלול להוביל לחמצון ריתוך רציני יותר ולהפרעה חיצונית חיצונית של חומר המתכת בתוך בריכת הריתוך, וכתוצאה מכך התמוטטות ריתוך או גיבוש לא אחיד.
סוגי גז מגן
גזי המגן הנפוצים של ריתוך לייזר הם בעיקר N2, Ar ו-He. התכונות הפיזיקליות והכימיות שלהם שונות, ולכן גם ההשפעות שלהם על ריתוכים שונות.
חנקן (N2)
אנרגיית היינון של N2 מתונה, גבוהה יותר מזו של AR, ונמוכה מזו של הוא. תחת קרינת הלייזר, מידת היינון של N2 נשארת על קילן אחיד, שיכולה להפחית טוב יותר את היווצרות ענן פלזמה ולהגדיל את קצב הניצול היעיל של הלייזר. חנקן יכול להגיב עם סגסוגת אלומיניום ופלדת פחמן בטמפרטורה מסוימת לייצור ניטרידים, מה שישפר את שברי הריתוך ויפחית את הקשיחות, וישפיע לרעה מאוד על התכונות המכניות של מפרקי הריתוך. לכן, לא מומלץ להשתמש בחנקן בעת ריתוך סגסוגת אלומיניום ופלדת פחמן.
עם זאת, התגובה הכימית בין חנקן לפלדת אל חלד הנוצרת על ידי חנקן יכולה לשפר את חוזק מפרק הריתוך, אשר מועיל לשיפור התכונות המכניות של הריתוך, כך שריתוך נירוסטה יכול להשתמש בחנקן כגז מגן.
ארגון (AR)
אנרגיית היינון של ארגון נמוכה יחסית, ומידת היינון שלה ממנה תהיה גבוהה יותר תחת פעולה של לייזר. לאחר מכן, ארגון, כגז מגן, אינו יכול לשלוט ביעילות על היווצרות ענני פלזמה, אשר יפחיתו את שיעור השימוש היעיל של ריתוך הלייזר. נשאלת השאלה: האם ארגון הוא מועמד רע לשימוש ריתוך כגז מסוכך? התשובה היא לא. להיות גז אינרטי, ארגון קשה להגיב עם רוב המתכות, ו- AR זול לשימוש. בנוסף, צפיפות ה- AR גדולה, היא תועיל לשקוע על פני הבריכה המותכת הריתוך ויכולה להגן טוב יותר על מאגר הריתוך, כך שארגון יכול לשמש כגז מגן קונבנציונאלי.
הליום (הוא)
Unlike Argon, Helium has relatively high ionization energy that can control the formation of plasma clouds easily. At the same time, Helium does not react with any metals. זו באמת בחירה טובה לריתוך לייזר. הבעיה היחידה היא שהליום יחסית יקר. For fabricators that provide mass-production metal products, helium will add a huge amount to the cost of production. לפיכך משתמשים בדרך כלל בהליום במחקר מדעי או במוצרים בעלי ערך מוסף גבוה מאוד.
איך לפוצץ את גז המגן?
ראשית, צריך להיות ברור כי מה שמכונה "חמצון" של הריתוך הוא רק שם שכיח, המתייחס באופן תיאורטי לתגובה הכימית בין הריתוך לרכיבים המזיקים באוויר, מה שמוביל להתדרדרות של הריתוך . בדרך כלל, מתכת הריתוך מגיבה עם חמצן, חנקן ומימן באוויר בטמפרטורה מסוימת.
כדי למנוע את "החמצון" של הריתוך דורש הפחתת או הימנעות ממגע בין רכיבים מזיקים כאלה לבין מתכת הריתוך בטמפרטורה גבוהה, שהיא לא רק במתכת הבריכה המותכת אלא בכל התקופה מהתקופה בה מתכת הריתוך נמסה עד מתכת בריכה מותכת מתמצקת וטמפרטורתו מתקררת לטמפרטורה מסוימת.
שתי דרכים עיקריות לפוצץ גז מגן
▶האחד מפוצץ גז מגן בציר הצדדי, כפי שמוצג באיור 1.
▶השני הוא שיטת ניפוח קואקסיאלית, כפי שמוצג באיור 2.
איור 1.
איור 2.
הבחירה הספציפית של שתי שיטות הנשף היא שיקול מקיף של היבטים רבים. באופן כללי, מומלץ לאמץ את דרכו של גז המגן המפוצץ הצדדי.
כמה דוגמאות לריתוך לייזר
1. ריתוך חרוז/קו ישר
כפי שמוצג באיור 3, צורת הריתוך של המוצר היא ליניארית, וצורת המפרק יכולה להיות מפרק התחת, מפרק הברכיים, מפרק פינתי שלילי או מפרק ריתוך חופף. עבור סוג זה של מוצר, עדיף לאמץ את ציר הצד הנושף גז מגן כפי שמוצג באיור 1.
2. סגור איור או ריתוך שטח
כפי שמוצג באיור 4, צורת הריתוך של המוצר היא תבנית סגורה כמו היקף מישור, צורה רב-צדדית של מטוס, צורה ליניארית רב-קטעית של מישור וכו '. עדיף לאמץ את שיטת הגז המגן הקואקסיאלי כמוצג באיור 2 עבור סוג זה של מוצר.
בחירת הגז המגן משפיעה ישירות על איכות הריתוך, היעילות ועלות הייצור, אך בגלל המגוון של חומר הריתוך, בתהליך הריתוך בפועל, בחירת גז הריתוך מורכבת יותר וזקוקה לשיקול מקיף של חומר הריתוך, ריתוך שיטה, מיקום ריתוך, כמו גם הדרישות של אפקט הריתוך. באמצעות בדיקות הריתוך, תוכלו לבחור את גז הריתוך המתאים יותר בכדי להשיג תוצאות טובות יותר.
מעוניין בריתוך לייזר ומוכן ללמוד כיצד לבחור מגן גז
קישורים קשורים:
זמן פרסום: 10 באוקטובר 2022