Kā izvēlēties labākos gāzes maisījumus lāzermetināšanai?
Veidi, priekšrocības un pielietojums
Ievads:
Galvenās lietas, kas jāzina pirms niršanas
Lāzermetināšana ir augstas precizitātes metināšanas metode, kas izmanto lāzera staru, lai izkausētu sagataves materiālu, un pēc tam pēc atdzesēšanas izveido metinājumu. Lāzermetināšanā gāzei ir galvenā loma. Aizsarggāze ne tikai ietekmē metināšanas šuves veidošanos, metināšanas šuves kvalitāti, metināšanas šuves iespiešanos un iespiešanās platumu, bet arī tieši ietekmē lāzermetināšanas kvalitāti un efektivitāti.Kādas gāzes ir nepieciešamas lāzermetināšanai?Šajā rakstā tiks padziļināti apskatītilāzermetināšanas gāzu nozīme, izmantotās gāzes un to darbības.Mēs arī ieteiksimlabākā lāzera metināšanas iekārtajūsu vajadzībām.
Lāzermetināšanas procesā augsta enerģijas blīvuma lāzera stars tiek fokusēts uz sagataves metināšanas laukumu, izraisot apstrādājamā priekšmeta virsmas materiāla acumirklīgu kušanu. Lāzermetināšanas laikā ir nepieciešama gāze, lai aizsargātu metināšanas zonu, kontrolētu temperatūru, uzlabotu metinājuma kvalitāti un aizsargātu optisko sistēmu. Atbilstoša gāzes veida un padeves parametru izvēle ir svarīgi faktori efektīva un stabila lāzermetināšanas procesa nodrošināšanai un kvalitatīvu metināšanas rezultātu iegūšanai.
1. Metināšanas zonu aizsardzība
Lāzermetināšanas procesā metināšanas vieta ir pakļauta ārējās vides iedarbībai, un to viegli ietekmē skābeklis un citas gaisā esošās gāzes.
Skābeklis izraisa oksidācijas reakcijas, kas var izraisīt metinājuma kvalitātes pazemināšanos un poru un ieslēgumu veidošanos. Metināto šuvi var efektīvi aizsargāt no skābekļa piesārņojuma, metināšanas zonā pievadot atbilstošu gāzi, parasti inertu gāzi, piemēram, argonu.
2. Siltuma kontrole
Gāzes izvēle un padeve var palīdzēt kontrolēt metināšanas zonas temperatūru. Pielāgojot plūsmas ātrumu un gāzes veidu, var ietekmēt metināšanas zonas dzesēšanas ātrumu. Tas ir svarīgi, lai kontrolētu siltuma ietekmēto zonu (HAZ) metināšanas laikā un samazinātu termiskos kropļojumus.
3. Uzlabota metināšanas kvalitāte
Dažas palīggāzes, piemēram, skābeklis vai slāpeklis, var uzlabot metināto šuvju kvalitāti un veiktspēju. Piemēram, skābekļa pievienošana var uzlabot metināšanas šuves iespiešanos un palielināt metināšanas ātrumu, vienlaikus ietekmējot arī metinājuma formu un dziļumu.
4. Gāzes dzesēšana
Lāzermetināšanā metināšanas zonu parasti ietekmē augsta temperatūra. Gāzes dzesēšanas sistēmas izmantošana var palīdzēt kontrolēt metināšanas zonas temperatūru un novērst pārkaršanu. Tas ir būtiski, lai samazinātu termisko spriegumu metināšanas zonā un uzlabotu metināšanas kvalitāti.
5. Optisko sistēmu gāzes aizsardzība
Lāzera stars tiek fokusēts uz metināšanas laukumu, izmantojot optisko sistēmu. Lodēšanas procesā izkusušais materiāls un radītie aerosoli var piesārņot optiskās sastāvdaļas. Ievadot gāzes metināšanas zonā, tiek samazināts piesārņojuma risks un pagarināts optiskās sistēmas kalpošanas laiks.
Lāzermetināšanā gāze var izolēt gaisu no metināšanas plāksnes un neļaut tai reaģēt ar gaisu. Tādā veidā metāla plāksnes metināšanas virsma būs baltāka un skaistāka. Gāzes izmantošana aizsargā arī lēcas no metināšanas putekļiem. Parasti tiek izmantotas šādas gāzes:
1. Aizsarggāze:
Aizsarggāzēm, ko dažreiz sauc par "inertajām gāzēm", ir svarīga loma lāzermetināšanas procesā. Lāzermetināšanas procesos bieži izmanto inertas gāzes, lai aizsargātu šuves baseinu. Lāzermetināšanā plaši izmantotās aizsarggāzes galvenokārt ietver argonu un neonu. To fizikālās un ķīmiskās īpašības ir atšķirīgas, tāpēc arī to ietekme uz metinājumu ir atšķirīga.
·Argons: Argons ir viena no visbiežāk izmantotajām inertajām gāzēm. Tam ir augsta jonizācijas pakāpe lāzera iedarbībā, kas neveicina plazmas mākoņu veidošanās kontroli, kas zināmā mērā ietekmēs lāzeru efektīvu izmantošanu. Argona inertais raksturs neļauj tam iekļūt lodēšanas procesā, kā arī labi izkliedē siltumu, palīdzot kontrolēt temperatūru lodēšanas zonā.
·Neons: Neonu bieži izmanto kā inertu gāzi, līdzīgu argonam, un to galvenokārt izmanto, lai aizsargātu metināšanas zonu no skābekļa un citiem ārējās vides piesārņotājiem. Ir svarīgi atzīmēt, ka neons nav piemērots visiem lāzermetināšanas lietojumiem. To galvenokārt izmanto dažiem īpašiem metināšanas uzdevumiem, piemēram, biezāku materiālu metināšanai vai gadījumos, kad nepieciešamas dziļākas metināšanas šuves.
2. Palīggāze:
Lāzermetināšanas procesā papildus galvenajai aizsarggāzei var izmantot arī palīggāzes, lai uzlabotu metināšanas veiktspēju un kvalitāti. Tālāk ir minētas dažas izplatītākās palīggāzes, ko izmanto lāzermetināšanā:
· Skābeklis: Skābekli parasti izmanto kā palīggāzi, un to var izmantot, lai palielinātu siltumu un metināšanas dziļumu metināšanas laikā. Skābekļa pievienošana var palielināt metināšanas ātrumu un iespiešanos, taču tā ir rūpīgi jākontrolē, lai izvairītos no skābekļa pārpalikuma, kas izraisa oksidācijas problēmas.
· Slāpeklis: slāpekli bieži izmanto arī kā palīggāzi lāzermetināšanā. Slāpekļa jonizācijas enerģija ir mērena, augstāka nekā argonam un zemāka par ūdeņradi. Jonizācijas pakāpe parasti ir lāzera iedarbībā. Tas var labāk samazināt plazmas mākoņu veidošanos, nodrošināt augstākas kvalitātes metinājuma šuves un izskatu, kā arī samazināt skābekļa ietekmi uz šuvēm. Slāpekli var izmantot arī, lai kontrolētu metināšanas vietas temperatūru un samazinātu burbuļu un poru veidošanos.
· Ūdeņraža/ūdeņraža maisījums: Ūdeņradis uzlabo metināto šuvju kvalitāti un samazina porainības veidošanos. Argona un ūdeņraža maisījumus izmanto dažos īpašos lietojumos, piemēram, nerūsējošā tērauda metināšanai. Ūdeņraža saturs maisījumā parasti svārstās no 2% līdz 15%.
·Hēlijs: Hēliju parasti izmanto lieljaudas lāzermetināšanai, jo tam ir zema siltumvadītspēja un tas nav viegli jonizēts, ļaujot lāzeram vienmērīgi iziet cauri un stara enerģijai bez šķēršļiem sasniegt sagataves virsmu. Veicina lielākas jaudas metināšanu. Hēliju var izmantot arī, lai uzlabotu metināšanas kvalitāti un kontrolētu metināšanas temperatūru. Šī ir visefektīvākā aizsarggāze, ko izmanto lāzermetināšanā, taču tā ir salīdzinoši dārga.
3. Dzesēšanas gāze:
Lāzermetināšanas laikā bieži izmanto dzesēšanas gāzi, lai kontrolētu metināšanas zonas temperatūru, novērstu pārkaršanu un uzturētu metināšanas kvalitāti. Tālāk ir minētas dažas visbiežāk izmantotās dzesēšanas gāzes:
·Ūdens: ūdens ir izplatīta dzesēšanas vide, ko bieži izmanto lāzera ģeneratoru un lāzermetināšanas optisko sistēmu dzesēšanai. Ūdens dzesēšanas sistēmas var palīdzēt uzturēt stabilu lāzera ģeneratora un optisko komponentu temperatūru, lai nodrošinātu lāzera stara stabilitāti un veiktspēju.
·Atmosfēras gāzes: dažos lāzermetināšanas procesos dzesēšanai var izmantot apkārtējās atmosfēras gāzes. Piemēram, lāzera ģeneratora optiskajā sistēmā apkārtējā atmosfēras gāze var nodrošināt dzesēšanas efektu.
·Inertās gāzes: kā dzesēšanas gāzes var izmantot arī tādas inertas gāzes kā argons un slāpeklis. Tiem ir zemāka siltumvadītspēja, un tos var izmantot, lai kontrolētu metināšanas zonas temperatūru un samazinātu siltuma ietekmes zonu (HAZ).
·Šķidrais slāpeklis: Šķidrais slāpeklis ir ārkārtīgi zemas temperatūras dzesēšanas vide, ko var izmantot īpaši lielas jaudas lāzermetināšanai. Tas nodrošina ļoti efektīvu dzesēšanas efektu un nodrošina temperatūras kontroli metināšanas zonā.
4. Jaukta gāze:
Gāzu maisījumus parasti izmanto metināšanā, lai optimizētu dažādus procesa aspektus, piemēram, metināšanas ātrumu, iespiešanās dziļumu un loka stabilitāti. Ir divi galvenie gāzu maisījumu veidi: bināri un trīskārši maisījumi.
1. Binārie gāzu maisījumi:
·Argons + skābeklis: pievienojot argonam nelielu daudzumu skābekļa, uzlabojas loka stabilitāte, uzlabojas metināšanas baseins un palielinās metināšanas ātrums. Šo maisījumu parasti izmanto oglekļa tērauda, mazleģētā tērauda un nerūsējošā tērauda metināšanai.
·Argons + oglekļa dioksīds: CO₂ pievienošana argonam palielina metināšanas izturību un izturību pret koroziju, vienlaikus samazinot izšļakstījumus. Šo maisījumu bieži izmanto oglekļa tērauda un nerūsējošā tērauda metināšanai.
·Argons + ūdeņradis: Ūdeņradis paaugstina loka temperatūru, uzlabo metināšanas ātrumu un samazina metināšanas defektus. Tas ir īpaši noderīgi niķeļa sakausējumu un nerūsējošā tērauda metināšanai.
2. Trīskāršie gāzu maisījumi:
·Argons + skābeklis + oglekļa dioksīds: Šis maisījums apvieno gan argona-skābekļa, gan argona-CO₂ maisījumu priekšrocības. Tas samazina izšļakstījumus, uzlabo metināšanas baseina plūstamību un uzlabo metināšanas kvalitāti. To plaši izmanto dažāda biezuma oglekļa tērauda, mazleģētā tērauda un nerūsējošā tērauda metināšanai.
·Argons + hēlijs + oglekļa dioksīds: Šis maisījums palīdz uzlabot loka stabilitāti, paaugstina metināšanas baseina temperatūru un palielina metināšanas ātrumu. To izmanto īssavienojuma loka metināšanā un smagos metināšanas lietojumos, piedāvājot labāku oksidācijas kontroli.
Gāzes izvēle dažādos pielietojumos
Dažādos lāzermetināšanas pielietojumos ir ļoti svarīgi izvēlēties piemērotu gāzi, jo dažādas gāzes kombinācijas var radīt atšķirīgu metināšanas kvalitāti, ātrumu un efektivitāti. Tālāk ir sniegtas dažas vadlīnijas, kas palīdzēs izvēlēties pareizo gāzi konkrētajam lietojumam:
Metināšanas materiāla veids:
Dažādiem materiāliem ir nepieciešamas dažādas gāzes kombinācijas. Vispārīgi runājot.
·Nerūsējošais tērauds parasti izmanto argonu vai argona/ūdeņraža maisījumu.
·Alumīnijā un alumīnija sakausējumos bieži tiek izmantots tīrs argons.
·Titāna sakausējumos bieži tiek izmantots slāpeklis.
·Tēraudi ar augstu oglekļa saturu bieži izmanto skābekli kā palīggāzi.
Metināšanas ātrums un caurlaidība:
Ja nepieciešams lielāks metināšanas ātrums vai dziļāka metināšanas iespiešanās, gāzes kombināciju var regulēt. Skābekļa pievienošana bieži uzlabo ātrumu un iespiešanos, taču tā ir rūpīgi jākontrolē, lai izvairītos no oksidācijas problēmām.
Metināšanas kvalitāte:
Dažas gāzu kombinācijas var uzlabot metināto šuvju kvalitāti un izskatu. Piemēram, slāpeklis var nodrošināt labāku izskatu un virsmas kvalitāti.
Poru un burbuļu kontrole:
Lietojumprogrammām, kurās nepieciešamas ļoti augstas kvalitātes metināšanas šuves, īpaša uzmanība jāpievērš poru un burbuļu veidošanai. Pareiza gāzes izvēle var samazināt šo defektu risku.
Karstuma ietekmētās zonas (HAZ) kontrole:
Atkarībā no tīrāmā materiāla tīrīšanas procesā var rasties bīstami atkritumi, kuriem nepieciešama īpaša apstrāde. Tas var palielināt lāzera tīrīšanas procesa kopējās izmaksas.
Iekārtas un izmaksu apsvērumi:
Gāzes izvēli ietekmē arī iekārtas veids un izmaksas. Dažām gāzēm var būt nepieciešamas īpašas padeves sistēmas vai lielākas izmaksas.
Īpašiem pielietojumiem ieteicams sadarboties ar metināšanas inženieri vai profesionālu lāzermetināšanas iekārtu ražotāju, lai saņemtu profesionālu padomu un optimizētu metināšanas procesu. Pirms galīgās gāzes kombinācijas izvēles parasti ir jāveic daži eksperimenti un optimizācija. Atkarībā no konkrētā pielietojuma var izmēģināt dažādas gāzes kombinācijas un parametrus, lai atrastu optimālos metināšanas apstākļus.
Lietas, kas jums jāzina par rokas lāzera metināšanu
Ieteicamā lāzermetināšanas iekārta
Lai optimizētu savus metālapstrādes un materiālu apstrādes uzdevumus, ir svarīgi izvēlēties pareizo aprīkojumu. MimoWork Laser iesakaRokas lāzermetināšanas iekārtaprecīzai un efektīvai metāla savienošanai.
Liela jauda un jauda dažādiem metināšanas pielietojumiem
2000 W rokas lāzermetināšanas iekārtai ir raksturīgs mazs iekārtas izmērs, bet dzirkstoša metināšanas kvalitāte.
Stabils šķiedru lāzera avots un pievienots šķiedras kabelis nodrošina drošu un vienmērīgu lāzera staru piegādi.
Pateicoties lielajai jaudai, lāzera metināšanas atslēgas caurums ir pilnveidojams un padara metināšanas savienojumu stingrāku pat biezam metālam.
Ar kompaktu un mazu iekārtas izskatu pārnēsājamā lāzermetinātāja iekārta ir aprīkota ar pārvietojamu rokas lāzera metinātāja pistoli, kas ir viegls un ērts vairāku lāzeru metināšanai jebkurā leņķī un virsmā.
Izvēles dažāda veida lāzermetinātāja sprauslas un automātiskās stieples padeves sistēmas atvieglo lāzermetināšanas darbību, un tas ir draudzīgi iesācējiem.
Ātrgaitas lāzermetināšana ievērojami palielina jūsu ražošanas efektivitāti un jaudu, vienlaikus nodrošinot izcilu lāzermetināšanas efektu.
Apkopojiet
Īsāk sakot, lāzera metināšanai ir jāizmanto gāze, lai aizsargātu metināšanas vietas, kontrolētu temperatūru, uzlabotu metināšanas kvalitāti un aizsargātu optiskās sistēmas. Atbilstošu gāzes veidu un padeves parametru izvēle ir svarīgs faktors efektīva un stabila lāzermetināšanas procesa nodrošināšanai un kvalitatīvu metināšanas rezultātu iegūšanai. Lai izpildītu specifiskas metināšanas prasības, dažādiem materiāliem un lietojumiem var būt nepieciešami dažādi veidi un jauktas proporcijas.
Sazinieties ar mums jau šodienlai uzzinātu vairāk par mūsu lāzera griezējiem un to, kā tie var optimizēt jūsu griešanas ražošanas procesu.
Saistītās saites
Vai jums ir idejas par lāzermetināšanas iekārtām?
Izlikšanas laiks: 13. janvāris 2025. gada laikā