Aizsarggāzes ietekme lāzermetināšanā
Rokas lāzermetinātājs
Nodaļas saturs:
▶ Ko jums var nodrošināt pareizā aizsarggāze?
▶ Dažādu veidu aizsarggāzes
▶ Divas aizsarggāzes izmantošanas metodes
▶ Kā izvēlēties pareizu aizsarggāzi?
Rokas lāzermetināšana
Pareizas aizsarggāzes pozitīvā ietekme
Lāzermetināšanā aizsarggāzes izvēle var būtiski ietekmēt metinājuma šuves veidošanos, kvalitāti, dziļumu un platumu. Lielākajā daļā gadījumu aizsarggāzes ievadīšana pozitīvi ietekmē metinājuma šuvi. Tomēr tam var būt arī negatīvas sekas. Pareizas aizsarggāzes izmantošanas pozitīvā ietekme ir šāda:
1. Efektīva metināšanas baseina aizsardzība
Pareiza aizsarggāzes ievadīšana var efektīvi pasargāt metināšanas baseinu no oksidēšanās vai pat novērst oksidēšanos.
2. Izšļakstīšanās samazināšana
Pareiza aizsarggāzes ievadīšana var efektīvi samazināt izšļakstīšanos metināšanas procesā.
3. Vienota metinājuma šuves veidošana
Pareiza aizsarggāzes ievadīšana veicina vienmērīgu metinājuma baseina izplatīšanos sacietēšanas laikā, kā rezultātā tiek iegūta viendabīga un estētiski pievilcīga metinājuma šuve.
4. Palielināta lāzera izmantošana
Pareiza aizsarggāzes ievadīšana var efektīvi samazināt metāla tvaiku vai plazmas mākoņu aizsargefektu uz lāzeru, tādējādi palielinot lāzera efektivitāti.
5. Metināto šuvju porainības samazināšana
Pareiza aizsarggāzes ievadīšana var efektīvi samazināt gāzes poru veidošanos metināšanas šuvē. Izvēloties piemērotu gāzes veidu, plūsmas ātrumu un ievadīšanas metodi, var sasniegt ideālus rezultātus.
tomēr
Nepareiza aizsarggāzes izmantošana var negatīvi ietekmēt metināšanu. Blakusparādības ietver:
1. Metināšanas šuves bojājums
Nepareiza aizsarggāzes ievadīšana var izraisīt sliktu metināšanas šuvju kvalitāti.
2. Plaisāšana un samazinātas mehāniskās īpašības
Nepareiza gāzes veida izvēle var izraisīt metinājuma šuves plaisāšanu un samazinātu mehānisko veiktspēju.
3. Paaugstināta oksidēšanās vai traucējumi
Nepareiza gāzes plūsmas ātruma izvēle, neatkarīgi no tā, vai tā ir pārāk liela vai pārāk zema, var izraisīt pastiprinātu metināšanas šuves oksidāciju. Tas var izraisīt arī nopietnus izkausētā metāla traucējumus, izraisot metinājuma šuves sabrukšanu vai nevienmērīgu veidošanos.
4. Nepietiekama aizsardzība vai negatīva ietekme
Nepareizas gāzes ievadīšanas metodes izvēle var izraisīt nepietiekamu metināšanas šuves aizsardzību vai pat negatīvi ietekmēt metinājuma šuves veidošanos.
5. Ietekme uz metinājuma dziļumu
Aizsarggāzes ievadīšana var zināmā mērā ietekmēt metinājuma dziļumu, īpaši tievu plākšņu metināšanā, kur tai ir tendence samazināt metinājuma dziļumu.
Rokas lāzermetināšana
Aizsarggāzu veidi
Lāzermetināšanā visbiežāk izmantotās aizsarggāzes ir slāpeklis (N2), argons (Ar) un hēlijs (He). Šīm gāzēm ir dažādas fizikālās un ķīmiskās īpašības, kas rada dažādu ietekmi uz metināšanas šuvi.
1. Slāpeklis (N2)
N2 ir mērena jonizācijas enerģija, augstāka par Ar un zemāka par He. Lāzera iedarbībā tas jonizējas mērenā pakāpē, efektīvi samazinot plazmas mākoņu veidošanos un palielinot lāzera izmantošanu. Tomēr slāpeklis var ķīmiski reaģēt ar alumīnija sakausējumiem un oglekļa tēraudu noteiktās temperatūrās, veidojot nitrīdus. Tas var palielināt metinājuma šuves trauslumu un samazināt stingrību, negatīvi ietekmējot tā mehāniskās īpašības. Tāpēc slāpekļa kā aizsarggāzes izmantošana alumīnija sakausējumiem un oglekļa tērauda metinātām šuvēm nav ieteicama. No otras puses, slāpeklis var reaģēt ar nerūsējošo tēraudu, veidojot nitrīdus, kas uzlabo metinājuma savienojumu izturību. Tāpēc slāpekli var izmantot kā aizsarggāzi nerūsējošā tērauda metināšanai.
2. Argona gāze (Ar)
Argona gāzei ir salīdzinoši zemākā jonizācijas enerģija, kā rezultātā lāzera iedarbībā ir augstāka jonizācijas pakāpe. Tas ir nelabvēlīgi plazmas mākoņu veidošanās kontrolei un var zināmā mērā ietekmēt lāzeru efektīvu izmantošanu. Tomēr argonam ir ļoti zema reaģētspēja, un maz ticams, ka tas varētu ķīmiski reaģēt ar parastajiem metāliem. Turklāt argons ir rentabls. Turklāt, pateicoties tā augstajam blīvumam, argons nogrimst virs metināšanas baseina, nodrošinot labāku aizsardzību metinātajam baseinam. Tāpēc to var izmantot kā parasto aizsarggāzi.
3. Hēlija gāze (He)
Hēlija gāzei ir visaugstākā jonizācijas enerģija, kas rada ļoti zemu jonizācijas pakāpi lāzera iedarbībā. Tas ļauj labāk kontrolēt plazmas mākoņu veidošanos, un lāzeri var efektīvi mijiedarboties ar metāliem. Turklāt hēlijam ir ļoti zema reaktivitāte, un tas nav viegli pakļauts ķīmiskām reakcijām ar metāliem, padarot to par lielisku gāzi metināšanas aizsargiem. Tomēr hēlija izmaksas ir augstas, tāpēc to parasti neizmanto produktu masveida ražošanā. To parasti izmanto zinātniskos pētījumos vai augstas pievienotās vērtības produktiem.
Rokas lāzermetināšana
Aizsarggāzes ievadīšanas metodes
Pašlaik ir divas galvenās aizsarggāzes ievadīšanas metodes: ārpusass sānu pūšana un koaksiālā aizsarggāze, kā parādīts attiecīgi 1. un 2. attēlā.
1. attēls. Ārpusass pūšamā aizsarggāze
2. attēls. Koaksiālā aizsarggāze
Izvēle starp abām pūšanas metodēm ir atkarīga no dažādiem apsvērumiem. Kopumā aizsarggāzei ieteicams izmantot ārpusass sānu pūšanas metodi.
Rokas lāzermetināšana
Aizsarggāzes ievadīšanas metodes izvēles principi
Pirmkārt, ir svarīgi precizēt, ka metināto šuvju termins "oksidācija" ir sarunvalodas izteiciens. Teorētiski tas attiecas uz metinājuma kvalitātes pasliktināšanos ķīmisko reakciju dēļ starp metināto metālu un kaitīgām sastāvdaļām gaisā, piemēram, skābekli, slāpekli un ūdeņradi.
Metināto šuvju oksidēšanās novēršana ietver šo kaitīgo komponentu un augstas temperatūras metinājuma metālu saskares samazināšanu vai izvairīšanos no saskares. Šis augstas temperatūras stāvoklis ietver ne tikai izkausēto metinātā baseina metālu, bet arī visu periodu no metinātā metāla kausēšanas līdz baseina sacietēšanai un tā temperatūras pazemināšanai zem noteikta sliekšņa.
Piemēram, titāna sakausējumu metināšanā, kad temperatūra ir virs 300°C, notiek strauja ūdeņraža absorbcija; virs 450°C notiek ātra skābekļa uzsūkšanās; un virs 600°C notiek strauja slāpekļa uzsūkšanās. Tāpēc titāna sakausējuma metinājumam ir nepieciešama efektīva aizsardzība fāzē, kad tā sacietē un tā temperatūra pazeminās zem 300°C, lai novērstu oksidēšanos. Pamatojoties uz iepriekš sniegto aprakstu, ir skaidrs, ka izpūstajai aizsarggāzei ir jānodrošina aizsardzība ne tikai metinātajam baseinam atbilstošā laikā, bet arī tikko sacietējušajam metinājuma apgabalam. Tādējādi parasti priekšroka tiek dota 1. attēlā parādītajai ārpusass sānu pūšanas metodei, jo tā piedāvā plašāku aizsardzības diapazonu salīdzinājumā ar 2. attēlā parādīto koaksiālās ekranēšanas metodi, īpaši tikko sacietējušajam metinājuma apgabalam. Tomēr dažiem konkrētiem produktiem metodes izvēle ir jāveic, pamatojoties uz izstrādājuma struktūru un savienojuma konfigurāciju.
Rokas lāzermetināšana
Aizsarggāzes ievadīšanas metodes specifiskā izvēle
1. Taisnā metināšana
Ja izstrādājuma metinātā šuves forma ir taisna, kā parādīts 3. attēlā, un savienojuma konfigurācijā ir ietverti sadursavienojumi, klēpjšuves, šķērsšuves vai skursteņu šuves, vēlamā metode šāda veida izstrādājumiem ir ārpusass sānu pūšanas metode, kas parādīta 1. attēls.
3. attēls. Taisnas līnijas metināšana
2. Plakanā slēgtā ģeometriskā šuve
Kā parādīts 4. attēlā, šāda veida izstrādājumu metinājumam ir slēgta plakana forma, piemēram, apļveida, daudzstūra vai vairāku segmentu līnijas forma. Savienojumu konfigurācijas var ietvert sadursavienojumus, klēpja savienojumus vai skursteņus. Šāda veida izstrādājumiem vēlamā metode ir izmantot koaksiālo aizsarggāzi, kas parādīta 2. attēlā.
4. attēls. Plakanā slēgtā ģeometriskā metināšana
Aizsarggāzes izvēle plakanās slēgtās ģeometrijas šuvēm tieši ietekmē metināšanas ražošanas kvalitāti, efektivitāti un izmaksas. Tomēr metināšanas materiālu daudzveidības dēļ metināšanas gāzes izvēle faktiskajos metināšanas procesos ir sarežģīta. Tas prasa visaptverošu metināšanas materiālu, metināšanas metožu, metināšanas pozīciju un vēlamā metināšanas rezultāta apsvēršanu. Vispiemērotākās metināšanas gāzes izvēli var noteikt, veicot metināšanas testus, lai sasniegtu optimālus metināšanas rezultātus.
Rokas lāzermetināšana
Video displejs | Pārskats par rokas lāzermetināšanu
1. video — uzziniet vairāk par to, kas ir rokas lāzermetinātājs
Video2 — daudzpusīga lāzermetināšana dažādām prasībām
Vai jums ir jautājumi par rokas lāzermetināšanu?
Ievietošanas laiks: 19.-2023. maijs