Kaip išsirinkti geriausius dujų mišinius lazeriniam suvirinimui?
Tipai, privalumai ir taikymas
Įvadas:
Pagrindiniai dalykai, kuriuos reikia žinoti prieš nardydami
Suvirinimas lazeriu – tai didelio tikslumo suvirinimo būdas, kurio metu lazerio spindulys išlydoma ruošinio medžiaga, o po aušinimo susidaro suvirinimo siūlė. Suvirinant lazeriu dujos vaidina pagrindinį vaidmenį. Apsauginės dujos ne tik veikia suvirinimo siūlės susidarymą, suvirinimo siūlės kokybę, suvirinimo siūlės įsiskverbimą ir įsiskverbimo plotį, bet ir tiesiogiai veikia lazerinio suvirinimo kokybę ir efektyvumą.Kokios dujos reikalingos lazeriniam suvirinimui?Šiame straipsnyje bus nuodugniai apžvelgtalazerinio suvirinimo dujų svarba, naudojamas dujas ir ką jos daro. Taip pat rekomenduosimegeriausias lazerinio suvirinimo aparatasjūsų poreikiams.
Lazerinio suvirinimo proceso metu didelio energijos tankio lazerio spindulys nukreipiamas į ruošinio suvirinimo sritį, todėl ruošinio paviršiaus medžiaga akimirksniu išsilydo. Lazerinio suvirinimo metu reikalingos dujos, kad apsaugotų suvirinimo sritį, valdytų temperatūrą, pagerintų siūlės kokybę ir apsaugotų optinę sistemą. Tinkamos dujų rūšies ir tiekimo parametrų parinkimas yra svarbūs veiksniai, užtikrinantys efektyvų ir stabilų lazerinio suvirinimo procesą bei kokybiškus suvirinimo rezultatus.
1. Suvirinimo zonų apsauga
Lazerinio suvirinimo proceso metu suvirinimo vieta yra veikiama išorinės aplinkos ir yra lengvai paveikiama deguonies ir kitų ore esančių dujų.
Deguonis sukelia oksidacijos reakcijas, dėl kurių gali pablogėti suvirinimo kokybė ir atsirasti porų bei intarpų. Suvirinimo siūlę galima veiksmingai apsaugoti nuo užteršimo deguonimi, tiekiant atitinkamas dujas, dažniausiai inertines dujas, pvz., argoną, į suvirinimo vietą.
2. Šilumos valdymas
Dujų pasirinkimas ir tiekimas gali padėti kontroliuoti suvirinimo zonos temperatūrą. Reguliuojant srautą ir dujų tipą, gali būti paveiktas suvirinimo zonos aušinimo greitis. Tai svarbu norint suvirinimo metu valdyti karščio paveiktą zoną (HAZ) ir sumažinti šiluminį iškraipymą.
3. Geresnė suvirinimo kokybė
Kai kurios pagalbinės dujos, tokios kaip deguonis arba azotas, gali pagerinti suvirinimo siūlių kokybę ir našumą. Pavyzdžiui, deguonies pridėjimas gali pagerinti suvirinimo siūlės įsiskverbimą ir padidinti suvirinimo greitį, taip pat paveikti suvirinimo formą ir gylį.
4. Dujinis aušinimas
Atliekant suvirinimą lazeriu, suvirinimo sritis paprastai veikia aukštą temperatūrą. Dujinės aušinimo sistemos naudojimas gali padėti kontroliuoti suvirinimo zonos temperatūrą ir išvengti perkaitimo. Tai būtina norint sumažinti šiluminį įtempį suvirinimo srityje ir pagerinti suvirinimo kokybę.
5. Optinių sistemų apsauga nuo dujų
Lazerio spindulys fokusuojamas į suvirinimo sritį per optinę sistemą. Litavimo proceso metu susidariusi išlydyta medžiaga ir aerozoliai gali užteršti optinius komponentus. Į suvirinimo zoną patekus į dujas, sumažėja užteršimo rizika ir pailgėja optinės sistemos tarnavimo laikas.
Suvirinant lazeriu, dujos gali izoliuoti orą nuo suvirinimo plokštės ir neleisti jam reaguoti su oru. Taip suvirinamas metalinės plokštės 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 procesai dažnai naudoja inertines dujas, kad apsaugotų suvirinimo baseiną. Suvirinant lazeriu dažniausiai naudojamos apsauginės dujos yra argonas ir neonas. Skiriasi jų fizinės ir cheminės savybės, todėl skiriasi ir jų poveikis suvirinčiai siūlei.
·Argonas: Argonas yra viena iš dažniausiai naudojamų inertinių dujų. Jis turi aukštą jonizacijos laipsnį veikiant lazeriui, o tai nepadeda kontroliuoti plazmos debesų susidarymo, o tai turės tam tikrą poveikį efektyviam lazerių naudojimui. Dėl inertiškos argono prigimties jis nepatenka į litavimo procesą, be to, jis gerai išsklaido šilumą ir padeda kontroliuoti temperatūrą litavimo srityje.
·Neonas: Neonas dažnai naudojamas kaip inertinės dujos, panašios į argoną, ir daugiausia naudojamas apsaugoti suvirinimo vietą nuo deguonies ir kitų teršalų išorinėje aplinkoje. Svarbu pažymėti, kad neonas netinka visiems lazerinio suvirinimo darbams. Jis daugiausia naudojamas kai kurioms specialioms suvirinimo užduotims, pvz., 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 naudojamos pagalbinės dujos, naudojamos suvirinant lazeriu:
· Deguonis: Deguonis dažniausiai naudojamas kaip pagalbinės dujos ir gali būti naudojamas šilumai ir suvirinimo gyliui padidinti suvirinimo metu. Deguonies pridėjimas gali padidinti suvirinimo greitį ir prasiskverbimą, tačiau jį reikia atidžiai kontroliuoti, kad deguonies perteklius nesukeltų oksidacijos problemų.
· Azotas: Azotas taip pat dažnai naudojamas kaip pagalbinės dujos suvirinant lazeriu. Azoto jonizacijos energija yra vidutinė, didesnė nei argono ir mažesnė nei vandenilio. Jonizacijos laipsnis paprastai yra veikiamas lazerio. Jis gali geriau sumažinti plazmos debesų susidarymą, užtikrinti aukštesnės kokybės suvirinimo siūles ir išvaizdą bei sumažinti deguonies poveikį suvirinimo siūlėms. Azotas taip pat gali būti naudojamas suvirinimo vietos temperatūrai kontroliuoti ir burbuliukų bei porų susidarymui sumažinti.
· Vandenilio/vandenilio mišinys: Vandenilis pagerina suvirinimo siūlių kokybę ir sumažina poringumo susidarymą. Argono ir vandenilio mišiniai naudojami kai kuriose specialiose srityse, pavyzdžiui, suvirinant nerūdijantį plieną. Vandenilio kiekis mišinyje paprastai svyruoja nuo 2% iki 15%.
·Helis: helis dažniausiai naudojamas didelės galios lazeriniam suvirinimui, nes jis turi mažą šilumos laidumą ir nėra lengvai jonizuojamas, todėl lazeris praeina sklandžiai, o spindulio energija be jokių kliūčių pasiekia ruošinio paviršių. Palankus didesnės galios suvirinimui. Helis taip pat gali būti naudojamas suvirinimo kokybei pagerinti ir suvirinimo temperatūrai kontroliuoti. Tai yra efektyviausios apsauginės dujos, naudojamos suvirinant lazeriu, tačiau jos yra gana brangios.
3. Aušinimo dujos:
Aušinimo dujos dažnai naudojamos lazerinio suvirinimo metu, siekiant kontroliuoti suvirinimo zonos temperatūrą, išvengti perkaitimo ir palaikyti suvirinimo kokybę. Toliau pateikiamos kai kurios dažniausiai naudojamos aušinimo dujos:
·Vanduo: Vanduo yra įprasta aušinimo terpė, dažnai naudojama lazeriniams generatoriams ir lazerinio suvirinimo optinėms sistemoms vėsinti. Vandens aušinimo sistemos gali padėti palaikyti stabilią lazerio generatoriaus ir optinių komponentų temperatūrą, kad būtų užtikrintas lazerio spindulio stabilumas ir veikimas.
·Atmosferos dujos: kai kuriuose lazerinio suvirinimo procesuose aušinimui gali būti naudojamos aplinkos atmosferos dujos. Pavyzdžiui, lazerinio generatoriaus optinėje sistemoje aplinkinės atmosferos dujos gali suteikti vėsinimo efektą.
·Inertinės dujos: inertinės dujos, tokios kaip argonas ir azotas, taip pat gali būti naudojamos kaip aušinimo dujos. Jie turi mažesnį šilumos laidumą ir gali būti naudojami suvirinimo zonos temperatūrai reguliuoti bei šilumos paveiktos zonos (HAZ) mažinimui.
·Skystas azotas: Skystas azotas yra itin žemos temperatūros aušinimo terpė, kurią galima naudoti itin didelės galios lazeriniam suvirinimui. Tai suteikia labai efektyvų vėsinimo efektą ir užtikrina temperatūros kontrolę suvirinimo srityje.
4. Mišrios dujos:
Dujų mišiniai dažniausiai naudojami suvirinant, siekiant optimizuoti įvairius proceso aspektus, tokius kaip suvirinimo greitis, įsiskverbimo gylis ir lanko stabilumas. Yra du pagrindiniai dujų mišinių tipai: dvejetainiai ir trijų komponentų mišiniai.
1. Dvejetainiai dujų mišiniai:
·Argonas + deguonis: į argoną pridėjus nedidelį kiekį deguonies, pagerėja lanko stabilumas, tobulinamas suvirinimo baseinas ir padidėja suvirinimo greitis. Šis mišinys dažniausiai naudojamas anglinio plieno, mažai legiruoto plieno ir nerūdijančio plieno suvirinimui.
·Argonas + anglies dioksidas: CO₂ pridėjimas prie argono padidina suvirinimo stiprumą ir atsparumą korozijai, kartu sumažindamas purslų kiekį. Šis mišinys dažnai naudojamas anglinio plieno ir nerūdijančio plieno suvirinimui.
·Argonas + vandenilis: vandenilis padidina lanko temperatūrą, pagerina suvirinimo greitį ir sumažina suvirinimo defektus. Tai ypač naudinga suvirinant nikelio pagrindu pagamintus lydinius ir nerūdijantį plieną.
2. Trijų komponentų dujų mišiniai:
·Argonas + deguonis + anglies dioksidas: Šis mišinys sujungia tiek argono-deguonies, tiek argono-CO₂ mišinių pranašumus. Tai sumažina purslų kiekį, pagerina suvirinimo baseino sklandumą ir pagerina suvirinimo kokybę. Jis plačiai naudojamas įvairių storių anglinio plieno, mažai legiruoto plieno ir nerūdijančio plieno suvirinimui.
·Argonas + helis + anglies dioksidas: Šis mišinys padeda pagerinti lanko stabilumą, padidina suvirinimo baseino temperatūrą ir padidina suvirinimo greitį. Jis naudojamas trumpojo jungimo lankiniam suvirinimui ir sunkiam suvirinimui, todėl geriau kontroliuoja oksidaciją.
Dujų pasirinkimas įvairioms reikmėms
Įvairiose lazerinio suvirinimo srityse labai svarbu pasirinkti tinkamas dujas, nes skirtingi dujų deriniai gali išgauti skirtingą suvirinimo kokybę, greitį ir efektyvumą. Štai keletas gairių, padėsiančių pasirinkti konkrečiam naudojimui tinkamas dujas:
Suvirinimo medžiagos tipas:
Skirtingoms medžiagoms reikalingi skirtingi dujų deriniai. Paprastai kalbant.
·Nerūdijantis plienas paprastai naudoja argoną arba argono ir vandenilio mišinį.
·Aliuminiui ir aliuminio lydiniams dažnai naudojamas grynas argonas.
·Titano lydiniuose dažnai naudojamas azotas.
·Daug anglies turintis plienas dažnai naudoja deguonį kaip pagalbines dujas.
Suvirinimo greitis ir prasiskverbimas:
Jei reikia didesnio suvirinimo greičio arba gilesnio suvirinimo įsiskverbimo, dujų derinį galima reguliuoti. Deguonies pridėjimas dažnai pagerina greitį ir prasiskverbimą, tačiau jį reikia atidžiai kontroliuoti, kad būtų išvengta oksidacijos problemų.
Suvirinimo kokybė:
Kai kurie dujų deriniai gali pagerinti suvirinimo siūlių kokybę ir išvaizdą. Pavyzdžiui, azotas gali pagerinti išvaizdą ir pagerinti paviršiaus kokybę.
Porų ir burbulų kontrolė:
Tais atvejais, kai reikalingos labai aukštos kokybės suvirinimo siūlės, ypatingas dėmesys turi būti skiriamas porų ir burbuliukų susidarymui. Tinkamas dujų pasirinkimas gali sumažinti šių defektų riziką.
Šilumos paveiktos zonos (HAZ) valdymas:
Priklausomai nuo valomos medžiagos, valymo proceso metu gali susidaryti pavojingų atliekų, kurioms reikia specialių tvarkymo procedūrų. Tai gali padidinti bendrą valymo lazeriu kainą.
Įranga ir sąnaudos:
Dujų pasirinkimą taip pat įtakoja įrangos tipas ir kaina. Kai kurioms dujoms gali prireikti specialių tiekimo sistemų arba didesnių sąnaudų.
Norint gauti profesionalų patarimą ir optimizuoti suvirinimo procesą, rekomenduojama dirbti su suvirinimo inžinieriumi arba profesionaliu lazerinio suvirinimo įrangos gamintoju. Prieš pasirenkant galutinį dujų derinį, paprastai reikia šiek tiek eksperimentuoti ir optimizuoti. Priklausomai nuo konkretaus pritaikymo, norint rasti optimalias suvirinimo sąlygas, galima išbandyti įvairius dujų derinius ir parametrus.
Ką reikia žinoti apie rankinį suvirinimą lazeriu
Rekomenduojamas lazerinio suvirinimo aparatas
Norint optimizuoti metalo apdirbimo ir medžiagų apdirbimo darbus, labai svarbu pasirinkti tinkamą įrangą. „MimoWork Laser“ rekomenduojaRankinis lazerinis suvirinimo aparatastiksliam ir efektyviam metalo sujungimui.
Didelė galia ir galia įvairiems suvirinimo darbams
2000 W rankinis lazerinio suvirinimo aparatas pasižymi nedideliu aparato dydžiu, bet puikia suvirinimo kokybe.
Stabilus skaidulinio lazerio šaltinis ir prijungtas skaidulinis kabelis užtikrina saugų ir stabilų lazerio spindulio perdavimą.
Dėl didelės galios lazerinio suvirinimo rakto skylutė yra tobula ir suvirinimo jungtis tampa tvirtesnė net ir storam metalui.
Kompaktiško ir mažo įrenginio išvaizda, nešiojamasis lazerinis suvirintojas turi kilnojamąjį rankinį lazerinį suvirinimo pistoletą, kuris yra lengvas ir patogus suvirinant įvairiais lazeriais bet kokiu kampu ir paviršiumi.
Pasirenkami įvairių tipų lazerinio suvirintuvo purkštukai ir automatinės vielos padavimo sistemos palengvina suvirinimo lazeriu darbą ir tai yra patogu pradedantiesiems.
Didelės spartos lazerinis suvirinimas labai padidina jūsų gamybos efektyvumą ir našumą, tuo pačiu užtikrinant puikų lazerinio suvirinimo efektą.
Apibendrinti
Trumpai tariant, norint apsaugoti suvirinimo vietas, kontroliuoti temperatūrą, pagerinti suvirinimo kokybę ir apsaugoti optines sistemas, suvirinant lazeriu reikia naudoti dujas. Tinkamų dujų rūšių ir tiekimo parametrų parinkimas yra svarbus veiksnys, užtikrinantis efektyvų ir stabilų suvirinimo lazeriu procesą bei kokybiškus suvirinimo rezultatus. Skirtingoms medžiagoms ir pritaikymams gali prireikti skirtingų tipų ir mišrių proporcijų, kad atitiktų specifinius suvirinimo reikalavimus.
Susisiekite su mumis šiandienNorėdami sužinoti daugiau apie mūsų lazerinius pjaustytuvus ir kaip jie gali optimizuoti jūsų pjovimo gamybos procesą.
Susijusios nuorodos
Turite idėjų apie lazerinio suvirinimo aparatus?
Paskelbimo laikas: 2025-01-13