레이저 용접용 실드가스 |

레이저 용접은 주로 얇은 벽 재료와 정밀 부품의 용접 효율성과 품질을 향상시키는 것을 목표로 합니다. 오늘 우리는 레이저 용접의 장점에 대해 이야기하지 않고 레이저 용접에 보호 가스를 올바르게 사용하는 방법에 중점을 둘 것입니다.

레이저 용접에 보호 가스를 사용하는 이유는 무엇입니까?

레이저 용접에서 실드 가스는 용접 형성, 용접 품질, 용접 깊이 및 용접 폭에 영향을 미칩니다. 대부분의 경우 보조 가스를 분사하면 용접에 긍정적인 영향을 미치지만 부정적인 영향을 미칠 수도 있습니다.

실드가스를 올바르게 분사하면 다음과 같은 이점이 있습니다.

✦용접 풀을 효과적으로 보호하여 산화를 줄이거나 방지합니다.

✦용접 공정에서 발생하는 스플래시를 효과적으로 줄입니다.

✦용접 기공을 효과적으로 줄입니다.

✦응고 시 용접 풀이 고르게 퍼지도록 지원하여 용접 이음매의 가장자리가 깨끗하고 매끄러워집니다.

✦레이저에 대한 금속 증기 기둥 또는 플라즈마 구름의 차폐 효과가 효과적으로 감소되고 레이저의 유효 활용률이 증가합니다.

만큼실드가스 종류, 가스유량, 분사모드 선택정확하다면 이상적인 용접 효과를 얻을 수 있습니다. 그러나 보호가스를 잘못 사용하면 용접에 악영향을 미칠 수도 있습니다. 잘못된 유형의 보호 가스를 사용하면 용접 시 삐걱거림이 발생하거나 용접의 기계적 특성이 저하될 수 있습니다. 가스 유량이 너무 높거나 너무 낮으면 용접 산화가 더욱 심각해지고 용접 풀 내부 금속 재료의 외부 간섭이 심해져 용접 붕괴 또는 불균일한 형성이 발생할 수 있습니다.

실드가스의 종류

레이저 용접에 일반적으로 사용되는 보호 가스는 주로 N2, Ar 및 He입니다. 물리적, 화학적 특성이 다르기 때문에 용접에 미치는 영향도 다릅니다.

질소(N2)

N2의 이온화 에너지는 적당하고 Ar보다 높으며 He보다 낮습니다. 레이저 방사선 하에서 N2의 이온화 정도는 균일한 용골에 유지되어 플라즈마 구름의 형성을 더 잘 줄이고 레이저의 유효 활용률을 높일 수 있습니다. 질소는 특정 온도에서 알루미늄 합금 및 탄소강과 반응하여 질화물을 생성할 수 있으며, 이는 용접 취성을 개선하고 인성을 감소시키며 용접 조인트의 기계적 특성에 큰 악영향을 미칩니다. 따라서 알루미늄 합금 및 탄소강 용접 시 질소를 사용하지 않는 것이 좋습니다.

그러나 질소에 의해 생성된 질소와 스테인레스강 사이의 화학 반응은 용접 접합의 강도를 향상시킬 수 있으며 이는 용접의 기계적 특성을 향상시키는 데 도움이 되므로 스테인레스강의 용접은 질소를 보호 가스로 사용할 수 있습니다.

아르곤(Ar)

아르곤의 이온화 에너지는 상대적으로 낮으며, 레이저의 작용으로 이온화 정도가 높아집니다. 그러면 보호 가스인 아르곤은 플라즈마 구름의 형성을 효과적으로 제어할 수 없어 레이저 용접의 유효 활용률이 저하됩니다. 질문이 생깁니다. 아르곤은 용접용 보호 가스로 사용하기에는 적합하지 않습니까? 대답은 '아니오'입니다. 아르곤은 불활성 기체이기 때문에 대부분의 금속과 반응하기 어렵고 사용 비용이 저렴합니다. 또한 Ar의 밀도가 커서 용접 용융 풀의 표면으로 가라앉는 데 도움이 되며 용접 풀을 더 잘 보호할 수 있으므로 아르곤을 기존 보호 가스로 사용할 수 있습니다.

헬륨(He)

아르곤과 달리 헬륨은 상대적으로 높은 이온화 에너지를 갖고 있어 플라즈마 구름의 형성을 쉽게 제어할 수 있습니다. 동시에 헬륨은 어떤 금속과도 반응하지 않습니다. 레이저 용접을 위한 정말 좋은 선택입니다. 유일한 문제는 헬륨이 상대적으로 비싸다는 것입니다. 대량 생산 금속 제품을 제공하는 제조업체의 경우 헬륨은 생산 비용에 막대한 양을 추가합니다. 따라서 헬륨은 일반적으로 과학 연구나 부가가치가 매우 높은 제품에 사용됩니다.

실드가스를 불어넣는 방법은?

우선, 용접의 소위 "산화"는 이론적으로 용접과 공기 중 유해 성분 사이의 화학 반응을 의미하는 일반적인 이름일 뿐이며 용접의 품질 저하로 이어진다는 점을 분명히 해야 합니다. . 일반적으로 용접 금속은 특정 온도에서 공기 중의 산소, 질소 및 수소와 반응합니다.

용접이 "산화"되는 것을 방지하려면 용융 풀 금속뿐만 아니라 용접 금속이 녹는 시간부터 용접 금속이 녹을 때까지의 전체 기간 동안 고온에서 유해한 구성 요소와 용접 금속 사이의 접촉을 줄이거나 피해야 합니다. 용융된 풀 금속이 응고되고 그 온도가 특정 온도까지 냉각됩니다.

실드가스를 분사하는 두 가지 주요 방법

▶하나는 그림 1과 같이 측면 축에 보호 가스를 불어넣는 것입니다.

▶다른 하나는 그림 2와 같이 동축 송풍 방식입니다.

그림 1.

그림 2.

두 가지 송풍 방법의 구체적인 선택은 여러 측면을 종합적으로 고려한 것입니다. 일반적으로 측면으로 불어오는 보호가스 방식을 채택하는 것이 좋습니다.

레이저 용접의 몇 가지 예

1. 직선 비드/라인 용접

그림 3에서 보는 바와 같이 제품의 용접형상은 선형이며 접합형태는 맞대기이음, 랩이음, 네거티브코너이음 또는 겹침용접이음이 될 수 있다. 이러한 유형의 제품에는 그림 1과 같이 측면 축 분사 보호 가스를 채택하는 것이 좋습니다.

2. 그림 또는 영역 용접 닫기

그림 4와 같이 제품의 용접형상은 평면원주형, 평면다각형, 평면다분절 선형형상 등 폐쇄형 패턴이며, 접합형식은 맞댐이음, 겹침이음, 겹침용접 등이 가능하다. 이러한 유형의 제품에는 그림 2와 같이 동축 보호 가스 방식을 채택하는 것이 좋습니다.

보호가스의 선택은 용접 품질, 효율성, 생산 비용에 직접적인 영향을 미치지만, 용접 재료의 다양성으로 인해 실제 용접 공정에서는 용접 가스의 선택이 더욱 복잡하고 용접 재료, 용접에 대한 포괄적인 고려가 필요합니다. 방법, 용접 위치 및 용접 효과의 요구 사항. 용접 테스트를 통해 더 적합한 용접 가스를 선택하여 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다.