Kaip išsirinkti geriausius dujų mišinius lazeriniam suvirinimui?
Tipai, privalumai ir taikymas
Įvadas:
Svarbiausi dalykai, kuriuos reikia žinoti prieš pasineriant
Lazerinis suvirinimas yra didelio tikslumo suvirinimo metodas, kurio metu lazerio spinduliu išlydoma ruošinio medžiaga, o po aušinimo suformuojama suvirinimo siūlė. Lazeriniame suvirinime pagrindinį vaidmenį atlieka dujos.
Apsauginės dujos turi įtakos ne tik suvirinimo siūlės formavimuisi, suvirinimo siūlės kokybei, suvirinimo siūlės įsiskverbimui ir įsiskverbimo pločiui, bet ir tiesiogiai veikia lazerinio suvirinimo kokybę bei efektyvumą.
Kokios dujos reikalingos lazeriniam suvirinimui?Šiame straipsnyje bus išsamiai nagrinėjamalazerinio suvirinimo dujų svarba, naudojamos dujos ir jų paskirtis.
Taip pat rekomenduosimegeriausias lazerinio suvirinimo aparatasjūsų poreikiams.
Kodėl lazeriniam suvirinimui reikalingos dujos?
Lazerinio spindulio suvirinimas
Lazerinio suvirinimo proceso metu didelės energijos tankio lazerio spindulys yra sufokusuojamas į ruošinio suvirinimo sritį.
Sukelia momentinį ruošinio paviršiaus medžiagos išsilydymą.
Lazerinio suvirinimo metu dujos reikalingos suvirinimo vietai apsaugoti.
Kontroliuokite temperatūrą, pagerinkite suvirinimo kokybę ir apsaugokite optinę sistemą.
Tinkamo dujų tipo ir tiekimo parametrų pasirinkimas yra svarbūs veiksniai, užtikrinantys efektyvų veikimą.
Ir stabilus lazerinio suvirinimo procesas bei aukštos kokybės suvirinimo rezultatai.
1. Suvirinimo zonų apsauga
Lazerinio suvirinimo proceso metu suvirinimo vieta yra veikiama išorinės aplinkos ir lengvai veikiama deguonies bei kitų ore esančių dujų.
Deguonis sukelia oksidacijos reakcijas, dėl kurių gali sumažėti suvirinimo kokybė ir susidaryti poros bei intarpai. Suvirinimo siūlę galima veiksmingai apsaugoti nuo deguonies užteršimo tiekiant į suvirinimo vietą tinkamas dujas, dažniausiai inertines dujas, pvz., argoną.
2. Šilumos kontrolė
Dujų pasirinkimas ir tiekimas gali padėti kontroliuoti suvirinimo srities temperatūrą. Reguliuojant dujų srauto greitį ir tipą, galima paveikti suvirinimo srities aušinimo greitį. Tai svarbu norint kontroliuoti karščio paveiktą zoną (HAZ) suvirinimo metu ir sumažinti šiluminį deformavimą.
3. Pagerinta suvirinimo kokybė
Kai kurios pagalbinės dujos, tokios kaip deguonis arba azotas, gali pagerinti suvirinimo kokybę ir našumą. Pavyzdžiui, deguonies pridėjimas gali pagerinti suvirinimo siūlės įsiskverbimą ir padidinti suvirinimo greitį, taip pat paveikti suvirinimo formą ir gylį.
4. Dujų aušinimas
Lazerinio suvirinimo metu suvirinimo vieta paprastai yra veikiama aukštos temperatūros. Naudojant dujų aušinimo sistemą galima kontroliuoti suvirinimo vietos temperatūrą ir išvengti perkaitimo. Tai būtina norint sumažinti terminį įtempį suvirinimo vietoje ir pagerinti suvirinimo kokybę.
Automatinis lazerinio spindulio suvirinimas
5. Optinių sistemų apsauga nuo dujų
Lazerio spindulys sufokusuojamas į suvirinimo vietą per optinę sistemą.
Litavimo proceso metu išsilydžiusi medžiaga ir susidarę aerozoliai gali užteršti optinius komponentus.
Į suvirinimo zoną įleidžiant dujas, sumažinama užteršimo rizika ir pailginamas optinės sistemos tarnavimo laikas.
Kokios dujos naudojamos lazerinio suvirinimo metu?
Lazerinio suvirinimo metu dujos gali izoliuoti orą nuo suvirinimo plokštės ir neleisti jam reaguoti su oru. Tokiu būdu metalinės plokštės suvirinimo paviršius bus baltesnis ir gražesnis. Dujų naudojimas taip pat apsaugo lęšius nuo suvirinimo dulkių. Paprastai naudojamos šios dujos:
1. Apsauginės dujos:
Apsauginės dujos, kartais vadinamos „inertinėmis dujomis“, atlieka svarbų vaidmenį lazerinio suvirinimo procese. Lazerinio suvirinimo procesuose dažnai naudojamos inertinės dujos suvirinimo vonelei apsaugoti. Dažniausiai lazerinio suvirinimo metu naudojamos apsauginės dujos yra argonas ir neonas. Jų fizikinės ir cheminės savybės skiriasi, todėl skiriasi ir jų poveikis suvirinimui.
Apsauginės dujos:Argonas
Argonas yra viena iš dažniausiai naudojamų inertinių dujų.
Lazerio veikimo metu jis pasižymi dideliu jonizacijos laipsniu, kuris nepadeda kontroliuoti plazmos debesų susidarymo, o tai turės tam tikrą poveikį efektyviam lazerių naudojimui.
Inertiškas argono pobūdis neleidžia jam patekti į litavimo procesą, be to, jis gerai išsklaido šilumą, padėdamas kontroliuoti temperatūrą litavimo vietoje.
Apsauginės dujos:Neonas
Neonas dažnai naudojamas kaip inertinės dujos, panašios į argoną, ir daugiausia naudojamas suvirinimo vietai apsaugoti nuo deguonies ir kitų teršalų išorinėje aplinkoje.
Svarbu atkreipti dėmesį, kad neonas netinka visiems lazerinio suvirinimo darbams.
Jis daugiausia naudojamas specialioms suvirinimo užduotims, pavyzdžiui, storesnių medžiagų suvirinimui arba kai reikia gilesnių suvirinimo siūlių.
2. Pagalbinės dujos:
Lazerinio suvirinimo proceso metu, be pagrindinių apsauginių dujų, suvirinimo našumui ir kokybei pagerinti gali būti naudojamos ir pagalbinės dujos. Toliau pateikiamos kelios dažniausiai lazerinio suvirinimo metu naudojamos pagalbinės dujos.
Pagalbinės dujos:Deguonis
Deguonis dažniausiai naudojamas kaip pagalbinės dujos ir gali būti naudojamas suvirinimo metu šilumai ir suvirinimo gyliui padidinti.
Deguonies pridėjimas gali padidinti suvirinimo greitį ir skvarbą, tačiau jį reikia atidžiai kontroliuoti, kad deguonies perteklius nesukeltų oksidacijos problemų.
Pagalbinės dujos:Vandenilis / vandenilio mišinys
Vandenilis pagerina suvirinimo kokybę ir sumažina poringumo susidarymą.
Argono ir vandenilio mišiniai naudojami kai kuriuose specialiuose pritaikymuose, pavyzdžiui, nerūdijančio plieno suvirinimui. Vandenilio kiekis mišinyje paprastai svyruoja nuo 2 % iki 15 %.
Apsauginės dujos:Azotas
Azotas taip pat dažnai naudojamas kaip pagalbinės dujos lazerinio suvirinimo metu.
Azoto jonizacijos energija yra vidutinė, didesnė nei argono ir mažesnė nei vandenilio.
Jonizacijos laipsnis paprastai pasiekiamas veikiant lazeriui. Jis gali geriau sumažinti plazmos debesų susidarymą, užtikrinti aukštesnės kokybės suvirinimus ir jų išvaizdą bei sumažinti deguonies poveikį suvirinimui.
Azotas taip pat gali būti naudojamas suvirinimo vietos temperatūrai kontroliuoti ir burbuliukų bei porų susidarymui mažinti.
Apsauginės dujos:Helis
Helis dažniausiai naudojamas didelio galingumo lazeriniam suvirinimui, nes pasižymi mažu šilumos laidumu ir nėra lengvai jonizuojamas, todėl lazeris gali sklandžiai praeiti, o spindulio energija be jokių kliūčių pasiekti ruošinio paviršių.
Padeda didesnio galingumo suvirinimui. Helis taip pat gali būti naudojamas suvirinimo kokybei pagerinti ir suvirinimo temperatūrai kontroliuoti. Tai efektyviausios apsauginės dujos, naudojamos lazeriniam suvirinimui, tačiau jos yra gana brangios.
3. Aušinimo dujos:
Aušinimo dujos dažnai naudojamos lazerinio suvirinimo metu, siekiant kontroliuoti suvirinimo vietos temperatūrą, išvengti perkaitimo ir palaikyti suvirinimo kokybę. Toliau pateikiamos kelios dažniausiai naudojamos aušinimo dujos:
Aušinimo dujos / terpė:Vanduo
Vanduo yra įprasta aušinimo terpė, dažnai naudojama lazeriniams generatoriams ir lazerinio suvirinimo optinėms sistemoms aušinti.
Vandens aušinimo sistemos gali padėti palaikyti stabilią lazerio generatoriaus ir optinių komponentų temperatūrą, kad būtų užtikrintas lazerio spindulio stabilumas ir našumas.
Aušinimo dujos / terpė:Atmosferos dujos
Kai kuriuose lazerinio suvirinimo procesuose aušinimui gali būti naudojamos aplinkos atmosferos dujos.
Pavyzdžiui, lazerinio generatoriaus optinėje sistemoje aplinkinės atmosferos dujos gali sukelti aušinimo efektą.
Aušinimo dujos / terpė:Inertinės dujos
Inertinės dujos, tokios kaip argonas ir azotas, taip pat gali būti naudojamos kaip aušinimo dujos.
Jie pasižymi mažesniu šilumos laidumu ir gali būti naudojami suvirinimo vietos temperatūrai kontroliuoti bei karščio paveiktai zonai (HAZ) mažinti.
Aušinimo dujos / terpė:Skystas azotas
Skystas azotas yra itin žemos temperatūros aušinimo terpė, kuri gali būti naudojama itin didelės galios lazeriniam suvirinimui.
Tai užtikrina labai efektyvų aušinimo efektą ir užtikrina temperatūros kontrolę suvirinimo zonoje.
4. Mišrios dujos:
Dujų mišiniai dažniausiai naudojami suvirinimo procese, siekiant optimizuoti įvairius proceso aspektus, tokius kaip suvirinimo greitis, įsiskverbimo gylis ir lanko stabilumas. Yra du pagrindiniai dujų mišinių tipai: dvejetainiai ir tretainiai mišiniai.
Dvejetainiai dujų mišiniai:Argonas + deguonis
Pridėjus nedidelį kiekį deguonies į argoną, pagerėja lanko stabilumas, suvirinimo vonelė tampa švaresnė ir padidėja suvirinimo greitis. Šis mišinys dažniausiai naudojamas anglinio plieno, mažai legiruoto plieno ir nerūdijančio plieno suvirinimui.
Dvejetainiai dujų mišiniai:Argonas + anglies dioksidas
CO₂ pridėjimas prie argono padidina suvirinimo stiprumą ir atsparumą korozijai, tuo pačiu sumažinant taškymąsi. Šis mišinys dažnai naudojamas anglinio ir nerūdijančio plieno suvirinimui.
Dvejetainiai dujų mišiniai:Argonas + vandenilis
Vandenilis padidina lanko temperatūrą, pagerina suvirinimo greitį ir sumažina suvirinimo defektus. Jis ypač naudingas suvirinant nikelio pagrindu pagamintus lydinius ir nerūdijantį plieną.
Trijų komponentų dujų mišiniai:Argonas + Deguonis + Anglies dioksidas
Šis mišinys apjungia argono ir deguonies bei argono ir CO₂ mišinių privalumus. Jis sumažina taškymąsi, pagerina suvirinimo vonios takumą ir pagerina suvirinimo kokybę. Jis plačiai naudojamas įvairaus storio anglinio plieno, mažai legiruoto plieno ir nerūdijančio plieno suvirinimui.
Trijų komponentų dujų mišiniai:Argonas + Helis + Anglies dioksidas
Šis mišinys padeda pagerinti lanko stabilumą, padidina suvirinimo vonios temperatūrą ir padidina suvirinimo greitį. Jis naudojamas trumpojo jungimo lankinio suvirinimo ir intensyvaus suvirinimo darbams, nes užtikrina geresnę oksidacijos kontrolę.
Dujų pasirinkimas skirtingose taikymo srityse
Rankinis lazerinis suvirinimas
Įvairiuose lazerinio suvirinimo pritaikymuose labai svarbu pasirinkti tinkamas dujas, nes skirtingi dujų deriniai gali užtikrinti skirtingą suvirinimo kokybę, greitį ir efektyvumą. Štai keletas gairių, kurios padės jums pasirinkti tinkamas dujas konkrečiam atvejui:
Suvirinimo medžiagos tipas:
Nerūdijantis plienaspaprastai naudojaArgonas arba argono ir vandenilio mišinys.
Aliuminis ir aliuminio lydiniaidažnai naudojaGrynas argonas.
Titano lydiniaidažnai naudojaAzotas.
Aukšto anglies kiekio plienaidažnai naudojaDeguonis kaip pagalbinės dujos.
Suvirinimo greitis ir įsiskverbimas:
Jei reikalingas didesnis suvirinimo greitis arba gilesnis įsiskverbimas, galima reguliuoti dujų derinį. Deguonies pridėjimas dažnai pagerina greitį ir įsiskverbimą, tačiau jį reikia atidžiai kontroliuoti, kad būtų išvengta oksidacijos problemų.
Karščio paveiktos zonos (HAZ) kontrolė:
Priklausomai nuo valomos medžiagos, valymo proceso metu gali susidaryti pavojingų atliekų, kurioms reikalingos specialios tvarkymo procedūros. Tai gali padidinti bendras lazerinio valymo proceso išlaidas.
Suvirinimo kokybė:
Kai kurie dujų deriniai gali pagerinti suvirinimo siūlių kokybę ir išvaizdą. Pavyzdžiui, azotas gali suteikti geresnę išvaizdą ir paviršiaus kokybę.
Porų ir burbuliukų kontrolė:
Taikant labai aukštos kokybės suvirinimo siūles, reikia atkreipti ypatingą dėmesį į porų ir burbuliukų susidarymą. Tinkamas dujų pasirinkimas gali sumažinti šių defektų riziką.
Įrangos ir kainos aspektai:
Dujų pasirinkimą taip pat įtakoja įrangos tipas ir kaina. Kai kurioms dujoms gali reikėti specialių tiekimo sistemų arba jos gali būti brangesnės.
Konkrečioms reikmėms rekomenduojama bendradarbiauti su suvirinimo inžinieriumi arba profesionaliu lazerinio suvirinimo įrangos gamintoju, kad gautumėte profesionalių patarimų ir optimizuotumėte suvirinimo procesą.
Prieš pasirenkant galutinį dujų derinį, paprastai reikia atlikti tam tikrus eksperimentus ir optimizavimą.
Priklausomai nuo konkretaus pritaikymo, galima išbandyti skirtingus dujų derinius ir parametrus, siekiant rasti optimalias suvirinimo sąlygas.
Dalykai, kuriuos reikia žinoti apie: rankinį lazerinį suvirinimą
Rekomenduojamas lazerinio suvirinimo aparatas
Norint optimizuoti metalo apdirbimo ir medžiagų apdorojimo užduotis, labai svarbu pasirinkti tinkamą įrangą. „MimoWork Laser“ rekomenduojaRankinis lazerinis suvirinimo aparatastiksliam ir efektyviam metalų sujungimui.
Didelė talpa ir galia įvairioms suvirinimo reikmėms
2000 W rankinis lazerinis suvirinimo aparatas pasižymi mažu dydžiu, tačiau puikia suvirinimo kokybe.
Stabilus šviesolaidinio lazerio šaltinis ir prijungtas šviesolaidinis kabelis užtikrina saugų ir stabilų lazerio spindulio perdavimą.
Dėl didelės galios lazerinio suvirinimo rakto skylutė yra tobulai pritaikoma ir leidžia suvirinimo jungtį padaryti tvirtesnę net ir storam metalui.
Kompaktiškos ir mažos išvaizdos nešiojamas lazerinio suvirinimo aparatas turi nešiojamą rankinį lazerinio suvirinimo pistoletą, kuris yra lengvas ir patogus daugialazeriniam suvirinimui bet kokiu kampu ir ant bet kokio paviršiaus.
Papildomai pasirenkami įvairių tipų lazerinio suvirinimo antgaliai ir automatinės vielos padavimo sistemos palengvina lazerinį suvirinimą ir yra patogios pradedantiesiems.
Didelės spartos lazerinis suvirinimas žymiai padidina gamybos efektyvumą ir našumą, tuo pačiu užtikrindamas puikų lazerinio suvirinimo efektą.
Apibendrinti
Trumpai tariant, lazeriniam suvirinimui reikia naudoti dujas, kad būtų apsaugotos suvirinimo vietos, kontroliuojama temperatūra, pagerinta suvirinimo kokybė ir apsaugotos optinės sistemos. Tinkamų dujų tipų ir tiekimo parametrų pasirinkimas yra svarbus veiksnys, užtikrinantis efektyvų ir stabilų lazerinio suvirinimo procesą bei aukštos kokybės suvirinimo rezultatus. Skirtingoms medžiagoms ir pritaikymams gali reikėti skirtingų tipų ir mišinių proporcijų, kad būtų patenkinti konkretūs suvirinimo reikalavimai.
Susisiekite su mumis šiandienkad sužinotumėte daugiau apie mūsų lazerinius pjaustytuvus ir kaip jie gali optimizuoti jūsų pjovimo gamybos procesą.
Susijusios nuorodos
Gal turite idėjų apie lazerinio suvirinimo aparatus?
Įrašo laikas: 2025 m. sausio 13 d.