Bagaimana untuk Memilih Campuran Gas Terbaik untuk Kimpalan Laser Anda?
Jenis, Faedah dan Aplikasi
pengenalan:
Perkara Penting yang Perlu Tahu Sebelum Menyelam
Kimpalan laser ialah kaedah kimpalan berketepatan tinggi yang menggunakan pancaran laser untuk mencairkan bahan bahan kerja dan kemudian membentuk kimpalan selepas penyejukan. Dalam kimpalan laser, gas memainkan peranan penting. Gas pelindung bukan sahaja menjejaskan pembentukan jahitan kimpalan, kualiti jahitan kimpalan, penembusan jahitan kimpalan, dan lebar penembusan tetapi juga secara langsung mempengaruhi kualiti dan kecekapan kimpalan laser.Apakah gas yang diperlukan untuk kimpalan laser?Artikel ini akan melihat secara mendalamkepentingan gas kimpalan laser, gas yang digunakan, dan apa yang mereka lakukan. Kami juga akan mengesyorkanmesin kimpalan laser terbaikuntuk keperluan anda.
Semasa proses kimpalan laser, pancaran laser berketumpatan tinggi tenaga difokuskan pada kawasan kimpalan bahan kerja, menyebabkan bahan permukaan bahan kerja melebur serta-merta. Gas diperlukan semasa kimpalan laser untuk melindungi kawasan kimpalan, mengawal suhu, meningkatkan kualiti kimpalan, dan melindungi sistem optik. Memilih jenis gas dan parameter bekalan yang sesuai adalah faktor penting dalam memastikan proses kimpalan laser yang cekap dan stabil serta memperoleh hasil kimpalan berkualiti tinggi.
1. Perlindungan Kawasan Kimpalan
Semasa proses kimpalan laser, kawasan kimpalan terdedah kepada persekitaran luaran dan mudah dipengaruhi oleh oksigen dan gas lain di udara.
Oksigen mencetuskan tindak balas pengoksidaan yang boleh menyebabkan kualiti kimpalan berkurangan, dan penciptaan liang dan kemasukan. Kimpalan boleh dilindungi secara berkesan daripada pencemaran oksigen dengan membekalkan gas yang sesuai, biasanya gas lengai seperti argon, ke kawasan kimpalan.
2. Kawalan Haba
Pemilihan dan pembekalan gas boleh membantu mengawal suhu kawasan kimpalan. Dengan melaraskan kadar aliran dan jenis gas, kadar penyejukan kawasan kimpalan boleh terjejas. Ini penting untuk mengawal zon terjejas haba (HAZ) semasa mengimpal dan mengurangkan herotan haba.
3. Kualiti Kimpalan yang Diperbaiki
Sesetengah gas tambahan, seperti oksigen atau nitrogen, boleh meningkatkan kualiti dan prestasi kimpalan. Sebagai contoh, menambah oksigen boleh meningkatkan penembusan kimpalan dan meningkatkan kelajuan kimpalan, sementara juga mempengaruhi bentuk dan kedalaman kimpalan.
4. Penyejukan Gas
Dalam kimpalan laser, kawasan kimpalan biasanya dipengaruhi oleh suhu tinggi. Menggunakan sistem penyejukan gas boleh membantu mengawal suhu kawasan kimpalan dan mengelakkan terlalu panas. Ini penting untuk mengurangkan tekanan haba di kawasan kimpalan dan meningkatkan kualiti kimpalan.
5. Perlindungan Gas Sistem Optik
Pancaran laser difokuskan pada kawasan kimpalan melalui sistem optik. Semasa proses pematerian, bahan cair dan aerosol yang dihasilkan mungkin mencemarkan komponen optik. Dengan memasukkan gas ke dalam kawasan kimpalan, risiko pencemaran dikurangkan dan hayat sistem optik dilanjutkan.
Dalam kimpalan laser, gas boleh mengasingkan udara daripada plat kimpalan dan menghalangnya daripada bertindak balas dengan udara. Dengan cara ini, permukaan kimpalan plat logam akan menjadi lebih putih dan lebih cantik. Menggunakan gas juga melindungi kanta daripada habuk kimpalan. Biasanya, gas berikut digunakan:
1. Gas Pelindung:
Gas pelindung, kadangkala dipanggil "gas lengai," memainkan peranan penting dalam proses kimpalan laser. Proses kimpalan laser sering menggunakan gas lengai untuk melindungi kolam kimpalan. Gas pelindung yang biasa digunakan dalam kimpalan laser terutamanya termasuk argon dan neon. Sifat fizikal dan kimianya berbeza, jadi kesannya pada kimpalan juga berbeza.
·Argon: Argon adalah salah satu gas lengai yang paling biasa digunakan. Ia mempunyai tahap pengionan yang tinggi di bawah tindakan laser, yang tidak kondusif untuk mengawal pembentukan awan plasma, yang akan memberi kesan tertentu terhadap penggunaan laser yang berkesan. Sifat lengai argon menghalangnya daripada proses pematerian, sementara ia juga menghilangkan haba dengan baik, membantu mengawal suhu di kawasan pematerian.
·Neon: Neon sering digunakan sebagai gas lengai, serupa dengan argon, dan digunakan terutamanya untuk melindungi kawasan kimpalan daripada oksigen dan bahan pencemar lain dalam persekitaran luaran. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa neon tidak sesuai untuk semua aplikasi kimpalan laser. Ia digunakan terutamanya untuk beberapa tugas kimpalan khas, seperti mengimpal bahan yang lebih tebal atau apabila jahitan kimpalan yang lebih dalam diperlukan.
2. Gas Bantu:
Semasa proses kimpalan laser, sebagai tambahan kepada gas pelindung utama, gas tambahan juga boleh digunakan untuk meningkatkan prestasi dan kualiti kimpalan. Berikut adalah beberapa gas tambahan yang biasa digunakan dalam kimpalan laser:
· Oksigen: Oksigen biasanya digunakan sebagai gas bantuan dan boleh digunakan untuk meningkatkan haba dan kedalaman kimpalan semasa mengimpal. Menambah oksigen boleh meningkatkan kelajuan dan penembusan kimpalan, tetapi perlu dikawal dengan teliti untuk mengelakkan oksigen berlebihan menyebabkan masalah pengoksidaan.
· Nitrogen: Nitrogen juga sering digunakan sebagai gas tambahan dalam kimpalan laser. Tenaga pengionan nitrogen adalah sederhana, lebih tinggi daripada argon dan lebih rendah daripada hidrogen. Tahap pengionan biasanya di bawah tindakan laser. Ia boleh mengurangkan pembentukan awan plasma dengan lebih baik, memberikan kimpalan dan penampilan yang berkualiti tinggi, dan mengurangkan kesan oksigen pada kimpalan. Nitrogen juga boleh digunakan untuk mengawal suhu kawasan kimpalan dan mengurangkan pembentukan buih dan liang.
· Campuran Hidrogen/Hidrogen: Hidrogen meningkatkan kualiti kimpalan dan mengurangkan pembentukan keliangan. Campuran argon dan hidrogen digunakan dalam beberapa aplikasi khas, seperti kimpalan keluli tahan karat. Kandungan hidrogen dalam campuran biasanya berkisar antara 2% hingga 15%.
·Helium: Helium biasanya digunakan untuk kimpalan laser berkuasa tinggi kerana ia mempunyai kekonduksian terma yang rendah dan tidak mudah terion, membolehkan laser melepasi dengan lancar dan tenaga pancaran mencapai permukaan bahan kerja tanpa sebarang halangan. Kondusif untuk kimpalan kuasa yang lebih tinggi. Helium juga boleh digunakan untuk meningkatkan kualiti kimpalan dan mengawal suhu kimpalan. Ini adalah gas pelindung paling berkesan yang digunakan dalam kimpalan laser, tetapi ia agak mahal.
3. Gas Penyejuk:
Gas penyejuk sering digunakan semasa kimpalan laser untuk mengawal suhu kawasan kimpalan, mengelakkan terlalu panas, dan mengekalkan kualiti kimpalan. Berikut adalah beberapa gas penyejuk yang biasa digunakan:
·Air: Air ialah medium penyejukan biasa yang sering digunakan untuk menyejukkan penjana laser dan sistem optik kimpalan laser. Sistem penyejukan air boleh membantu mengekalkan suhu stabil penjana laser dan komponen optik untuk memastikan kestabilan dan prestasi pancaran laser。
·Gas atmosfera: Dalam beberapa proses kimpalan laser, gas atmosfera ambien boleh digunakan untuk penyejukan. Sebagai contoh, dalam sistem optik penjana laser, gas atmosfera di sekeliling boleh memberikan kesan penyejukan.
·Gas lengai: Gas lengai seperti argon dan nitrogen juga boleh digunakan sebagai gas penyejuk. Mereka mempunyai kekonduksian terma yang lebih rendah dan boleh digunakan untuk mengawal suhu kawasan kimpalan dan mengurangkan zon terjejas haba (HAZ).
·Nitrogen Cecair: Nitrogen cecair ialah medium penyejukan suhu sangat rendah yang boleh digunakan untuk kimpalan laser berkuasa tinggi. Ia memberikan kesan penyejukan yang sangat berkesan dan memastikan kawalan suhu di kawasan kimpalan.
4. Gas Campuran:
Campuran gas biasanya digunakan dalam kimpalan untuk mengoptimumkan pelbagai aspek proses, seperti kelajuan kimpalan, kedalaman penembusan, dan kestabilan arka. Terdapat dua jenis utama campuran gas: campuran binari dan ternari.
1. Campuran Gas Perduaan:
·Argon + Oksigen: Menambah sedikit oksigen pada argon meningkatkan kestabilan arka, menapis kolam kimpalan dan meningkatkan kelajuan kimpalan. Campuran ini biasanya digunakan untuk mengimpal keluli karbon, keluli aloi rendah dan keluli tahan karat.
·Argon + Karbon Dioksida: Penambahan CO₂ kepada argon meningkatkan kekuatan kimpalan dan rintangan kakisan sambil mengurangkan percikan. Campuran ini sering digunakan untuk mengimpal keluli karbon dan keluli tahan karat.
·Argon + Hidrogen: Hidrogen meningkatkan suhu arka, meningkatkan kelajuan kimpalan dan mengurangkan kecacatan kimpalan. Ia amat berguna untuk mengimpal aloi berasaskan nikel dan keluli tahan karat.
2. Campuran Gas Ternary:
·Argon + Oksigen + Karbon Dioksida: Campuran ini menggabungkan faedah kedua-dua campuran argon-oksigen dan argon-CO₂. Ia mengurangkan percikan, meningkatkan kecairan kolam kimpalan dan meningkatkan kualiti kimpalan. Ia digunakan secara meluas untuk mengimpal pelbagai ketebalan keluli karbon, keluli aloi rendah, dan keluli tahan karat.
·Argon + Helium + Karbon Dioksida: Campuran ini membantu meningkatkan kestabilan arka, meningkatkan suhu kolam kimpalan dan meningkatkan kelajuan kimpalan. Ia digunakan dalam kimpalan arka litar pintas dan aplikasi kimpalan berat, menawarkan kawalan yang lebih baik ke atas pengoksidaan.
Pemilihan Gas Dalam Aplikasi Berbeza
Dalam aplikasi kimpalan laser yang berbeza, memilih gas yang sesuai adalah penting, kerana gabungan gas yang berbeza boleh menghasilkan kualiti, kelajuan dan kecekapan kimpalan yang berbeza. Berikut ialah beberapa garis panduan untuk membantu anda memilih gas yang sesuai untuk aplikasi khusus anda:
Jenis Bahan Kimpalan:
Bahan yang berbeza memerlukan gabungan gas yang berbeza. Secara umumnya.
·Keluli tahan karat biasanya menggunakan argon atau campuran argon/hidrogen.
·Aloi aluminium dan aluminium sering menggunakan argon tulen.
·Aloi titanium sering menggunakan nitrogen.
·Keluli karbon tinggi sering menggunakan oksigen sebagai gas tambahan.
Kelajuan dan Penembusan Kimpalan:
Jika kelajuan kimpalan yang lebih tinggi atau penembusan kimpalan yang lebih dalam diperlukan, gabungan gas boleh dilaraskan. Menambah oksigen selalunya meningkatkan kelajuan dan penembusan, tetapi perlu dikawal dengan teliti untuk mengelakkan masalah pengoksidaan.
Kualiti Kimpalan:
Sesetengah gabungan gas boleh meningkatkan kualiti dan penampilan kimpalan. Sebagai contoh, nitrogen boleh memberikan penampilan yang lebih baik dan kualiti permukaan.
Kawalan Liang dan Buih:
Untuk aplikasi yang memerlukan kimpalan yang sangat berkualiti tinggi, perhatian khusus perlu diberikan kepada pembentukan liang dan buih. Pemilihan gas yang betul boleh mengurangkan risiko kecacatan ini.
Kawalan Zon Terjejas Haba (JAZ):
Bergantung pada bahan yang sedang dibersihkan, sisa berbahaya yang memerlukan prosedur pengendalian khas mungkin terhasil semasa proses pembersihan. Ini boleh menambah kos keseluruhan proses pembersihan laser.
Peralatan Dan Pertimbangan Kos:
Pemilihan gas juga dipengaruhi oleh jenis peralatan dan kos. Sesetengah gas mungkin memerlukan sistem bekalan khas atau kos yang lebih tinggi.
Untuk aplikasi khusus, adalah disyorkan untuk bekerja dengan jurutera kimpalan atau pengilang peralatan kimpalan laser profesional untuk mendapatkan nasihat profesional dan mengoptimumkan proses kimpalan. Beberapa percubaan dan pengoptimuman biasanya diperlukan sebelum gabungan gas akhir dipilih. Bergantung pada aplikasi khusus, kombinasi dan parameter gas yang berbeza boleh dicuba untuk mencari keadaan kimpalan yang optimum.
Perkara yang Anda Perlu Tahu Tentang: Kimpalan Laser Pegang Tangan
Mesin Kimpalan Laser yang disyorkan
Untuk mengoptimumkan tugas kerja logam dan pemprosesan bahan anda, pemilihan peralatan yang betul adalah penting. MimoWork Laser mengesyorkanMesin Kimpalan Laser Pegang Tanganuntuk penyambungan logam yang tepat dan cekap.
Kapasiti Tinggi & Wattage untuk Pelbagai Aplikasi Kimpalan
Mesin kimpalan laser pegang tangan 2000W dicirikan oleh saiz mesin yang kecil tetapi kualiti kimpalan berkilauan.
Sumber laser gentian yang stabil dan kabel gentian bersambung menyediakan penghantaran pancaran laser yang selamat dan mantap.
Dengan kuasa tinggi, lubang kunci kimpalan laser adalah sempurna dan membolehkan sambungan kimpalan lebih kukuh walaupun untuk logam tebal.
Dengan penampilan mesin yang padat dan kecil, mesin pengimpal laser mudah alih dilengkapi dengan pistol pengimpal laser pegang tangan boleh alih yang ringan dan mudah untuk aplikasi kimpalan berbilang laser pada sebarang sudut dan permukaan.
Pilihan pelbagai jenis muncung pengimpal laser dan sistem penyusuan wayar automatik menjadikan operasi kimpalan laser lebih mudah dan mesra untuk pemula.
Kimpalan laser berkelajuan tinggi sangat meningkatkan kecekapan pengeluaran dan output anda sambil mendayakan kesan kimpalan laser yang sangat baik.
ringkaskan
Ringkasnya, kimpalan laser perlu menggunakan gas untuk melindungi kawasan kimpalan, mengawal suhu, meningkatkan kualiti kimpalan, dan melindungi sistem optik. Memilih jenis gas dan parameter bekalan yang sesuai adalah faktor penting dalam memastikan proses kimpalan laser yang cekap dan stabil serta memperoleh hasil kimpalan berkualiti tinggi. Bahan dan aplikasi yang berbeza mungkin memerlukan jenis dan perkadaran campuran yang berbeza untuk memenuhi keperluan kimpalan tertentu.
Hubungi kami hari iniuntuk mengetahui lebih lanjut tentang pemotong laser kami dan cara mereka boleh mengoptimumkan proses pengeluaran pemotongan anda.
Pautan Berkaitan
Sebarang Idea Mengenai Mesin Kimpalan Laser?
Masa siaran: Jan-13-2025