Pengaruh gas pelindung dalam kimpalan laser
Pengeluar laser pegang tangan
Kandungan Bab:
▶ Apa yang boleh menjadi gas perisai yang betul untuk anda?
▶ Pelbagai jenis gas pelindung
▶ Dua kaedah menggunakan gas pelindung
▶ Bagaimana memilih gas pelindung yang betul?
Kimpalan laser pegang tangan
Kesan positif gas perisai yang betul
Dalam kimpalan laser, pilihan gas pelindung boleh memberi kesan yang signifikan terhadap pembentukan, kualiti, kedalaman, dan lebar jahitan kimpalan. Dalam majoriti kes, pengenalan gas pelindung mempunyai kesan positif pada jahitan kimpalan. Walau bagaimanapun, ia juga boleh memberi kesan buruk. Kesan positif menggunakan gas pelindung yang betul adalah seperti berikut:
1. Perlindungan berkesan kolam kimpalan
Pengenalan gas pelindung yang betul dapat melindungi kolam kimpalan dari pengoksidaan atau bahkan menghalang pengoksidaan sama sekali.
2. Pengurangan Spattering
Memperkenalkan gas pelindung dengan betul dapat mengurangkan spatter semasa proses kimpalan.
3. Pembentukan seragam jahitan kimpalan
Pengenalan gas pelindung yang betul menggalakkan penyebaran kolam kimpalan semasa pemejalan, menghasilkan jahitan kimpalan seragam dan estetika yang menyenangkan.
4. Peningkatan penggunaan laser
Memperkenalkan gas pelindung dengan betul dapat mengurangkan kesan perisai dari bulu wap logam atau awan plasma pada laser, dengan itu meningkatkan kecekapan laser.
5. Pengurangan keliangan kimpalan
Memperkenalkan gas pelindung dengan betul dapat meminimumkan pembentukan liang gas dalam jahitan kimpalan. Dengan memilih jenis gas, kadar aliran, dan pengenalan yang sesuai, hasil yang ideal dapat dicapai.
Walau bagaimanapun,
Penggunaan gas pelindung yang tidak betul boleh memberi kesan buruk terhadap kimpalan. Kesan buruk termasuk:
1. Kemerosotan jahitan kimpalan
Pengenalan gas pelindung yang tidak betul boleh mengakibatkan kualiti jahitan kimpalan miskin.
2. Retak dan mengurangkan sifat mekanikal
Memilih jenis gas yang salah boleh menyebabkan keretakan jahitan kimpalan dan penurunan prestasi mekanikal.
3. Peningkatan pengoksidaan atau gangguan
Memilih kadar aliran gas yang salah, sama ada terlalu tinggi atau terlalu rendah, boleh menyebabkan peningkatan pengoksidaan jahitan kimpalan. Ia juga boleh menyebabkan gangguan yang teruk pada logam cair, mengakibatkan keruntuhan atau pembentukan jahitan kimpalan yang tidak sekata.
4. Perlindungan yang tidak mencukupi atau kesan negatif
Memilih kaedah pengenalan gas yang salah boleh menyebabkan perlindungan tidak mencukupi jahitan kimpalan atau bahkan mempunyai kesan negatif terhadap pembentukan jahitan kimpalan.
5. Pengaruh pada kedalaman kimpalan
Pengenalan gas pelindung boleh memberi kesan tertentu ke atas kedalaman kimpalan, terutama dalam kimpalan plat nipis, di mana ia cenderung untuk mengurangkan kedalaman kimpalan.
Kimpalan laser pegang tangan
Jenis gas pelindung
Gas pelindung yang biasa digunakan dalam kimpalan laser adalah nitrogen (N2), argon (AR), dan helium (HE). Gas -gas ini mempunyai sifat fizikal dan kimia yang berbeza, yang mengakibatkan pelbagai kesan pada jahitan kimpalan.
1. Nitrogen (N2)
N2 mempunyai tenaga pengionan sederhana, lebih tinggi daripada AR dan lebih rendah daripada dia. Di bawah tindakan laser, ia mengionkan ke tahap yang sederhana, dengan berkesan mengurangkan pembentukan awan plasma dan meningkatkan penggunaan laser. Walau bagaimanapun, nitrogen boleh bertindak balas secara kimia dengan aloi aluminium dan keluli karbon pada suhu tertentu, membentuk nitrida. Ini dapat meningkatkan kelembutan dan mengurangkan ketangguhan jahitan kimpalan, memberi kesan negatif terhadap sifat mekanikalnya. Oleh itu, penggunaan nitrogen sebagai gas pelindung untuk aloi aluminium dan kimpalan keluli karbon tidak disyorkan. Sebaliknya, nitrogen boleh bertindak balas dengan keluli tahan karat, membentuk nitrida yang meningkatkan kekuatan sendi kimpalan. Oleh itu, nitrogen boleh digunakan sebagai gas pelindung untuk kimpalan keluli tahan karat.
2. Argon Gas (AR)
Gas Argon mempunyai tenaga pengionan yang paling rendah, menghasilkan tahap pengionan yang lebih tinggi di bawah tindakan laser. Ini tidak menguntungkan untuk mengawal pembentukan awan plasma dan boleh memberi kesan tertentu terhadap penggunaan laser yang berkesan. Walau bagaimanapun, Argon mempunyai kereaktifan yang sangat rendah dan tidak mungkin menjalani tindak balas kimia dengan logam biasa. Di samping itu, Argon adalah kos efektif. Selain itu, disebabkan ketumpatan yang tinggi, argon tenggelam di atas kolam kimpalan, memberikan perlindungan yang lebih baik untuk kolam kimpalan. Oleh itu, ia boleh digunakan sebagai gas perisai konvensional.
3. Gas helium (dia)
Gas helium mempunyai tenaga pengionan tertinggi, yang membawa kepada tahap pengionan yang sangat rendah di bawah tindakan laser. Ia membolehkan kawalan pembentukan awan plasma yang lebih baik, dan laser dapat berinteraksi dengan berkesan dengan logam. Selain itu, helium mempunyai kereaktifan yang sangat rendah dan tidak mudah menjalani tindak balas kimia dengan logam, menjadikannya gas yang sangat baik untuk perisai kimpalan. Walau bagaimanapun, kos helium adalah tinggi, jadi biasanya tidak digunakan dalam pengeluaran besar -besaran produk. Ia biasanya digunakan dalam penyelidikan saintifik atau untuk produk bernilai tinggi.
Kimpalan laser pegang tangan
Kaedah memperkenalkan pelindung gas
Pada masa ini, terdapat dua kaedah utama untuk memperkenalkan gas pelindung: sisi luar paksi yang meniup dan gas pelindung sepaksi, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1 dan Rajah 2, masing-masing.
Rajah 1: Sisi luar paksi meniup gas perisai
Rajah 2: Gas perisai sepaksi
Pilihan antara kedua -dua kaedah meniup bergantung kepada pelbagai pertimbangan. Secara umum, adalah disyorkan untuk menggunakan kaedah meniup sisi luar paksi untuk melindungi gas.
Kimpalan laser pegang tangan
Prinsip untuk memilih kaedah memperkenalkan pelindung gas
Pertama, adalah penting untuk menjelaskan bahawa istilah "pengoksidaan" kimpalan adalah ungkapan bahasa. Secara teori, ia merujuk kepada kemerosotan kualiti kimpalan akibat tindak balas kimia antara logam kimpalan dan komponen berbahaya di udara, seperti oksigen, nitrogen, dan hidrogen.
Mencegah pengoksidaan kimpalan melibatkan mengurangkan atau mengelakkan hubungan antara komponen berbahaya ini dan logam kimpalan suhu tinggi. Keadaan suhu tinggi ini termasuk bukan sahaja logam kolam kimpalan cair tetapi juga keseluruhan tempoh dari ketika logam kimpalan dicairkan sehingga kolam menguatkan dan suhunya berkurangan di bawah ambang tertentu.
Sebagai contoh, dalam kimpalan aloi titanium, apabila suhu melebihi 300 ° C, penyerapan hidrogen pesat berlaku; Di atas 450 ° C, penyerapan oksigen pesat berlaku; dan di atas 600 ° C, penyerapan nitrogen pesat berlaku. Oleh itu, perlindungan yang berkesan diperlukan untuk kimpalan aloi titanium semasa fasa apabila ia menguatkan dan suhunya berkurangan di bawah 300 ° C untuk mencegah pengoksidaan. Berdasarkan keterangan di atas, adalah jelas bahawa gas perisai yang ditiup perlu memberi perlindungan bukan sahaja kepada kolam kimpalan pada masa yang sesuai tetapi juga ke rantau yang hanya dipolidifikasi kimpalan. Oleh itu, kaedah meniup sisi luar paksi yang ditunjukkan dalam Rajah 1 biasanya disukai kerana ia menawarkan pelbagai perlindungan berbanding dengan kaedah pelindung sepaksi yang ditunjukkan dalam Rajah 2, terutamanya untuk kawasan yang hanya dipolidifikasi kimpalan. Walau bagaimanapun, untuk produk tertentu tertentu, pilihan kaedah perlu dibuat berdasarkan struktur produk dan konfigurasi bersama.
Kimpalan laser pegang tangan
Pemilihan khusus kaedah memperkenalkan gas perisai
1. Kimpalan garis lurus
Jika bentuk kimpalan produk lurus, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3, dan konfigurasi bersama termasuk sendi butt, sendi pusingan, kimpalan fillet, atau kimpalan timbunan, kaedah pilihan untuk jenis produk ini adalah kaedah bertiup sisi luar paksi yang ditunjukkan dalam Rajah 1.
Rajah 3: Kimpalan garis lurus
2. Planar tertutup kimpalan geometri
Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4, kimpalan dalam jenis produk ini mempunyai bentuk planar tertutup, seperti bentuk garis bulat, poligonal, atau pelbagai segmen. Konfigurasi bersama boleh termasuk sendi butt, sendi pusingan, atau kimpalan timbunan. Untuk jenis produk ini, kaedah pilihan adalah menggunakan gas perisai sepaksi yang ditunjukkan dalam Rajah 2.
Rajah 4: Kimpalan geometri tertutup planar
Pemilihan gas perisai untuk kimpalan geometri tertutup planar secara langsung memberi kesan kepada kualiti, kecekapan, dan kos pengeluaran kimpalan. Walau bagaimanapun, disebabkan kepelbagaian bahan kimpalan, pemilihan gas kimpalan adalah kompleks dalam proses kimpalan sebenar. Ia memerlukan pertimbangan komprehensif bahan kimpalan, kaedah kimpalan, kedudukan kimpalan, dan hasil kimpalan yang dikehendaki. Pemilihan gas kimpalan yang paling sesuai dapat ditentukan melalui ujian kimpalan untuk mencapai hasil kimpalan yang optimum.
Kimpalan laser pegang tangan
Paparan Video | Sekilas untuk kimpalan laser pegang tangan
VIDEO 1 - Ketahui lebih lanjut mengenai apa itu pengimpal laser pegang tangan
VIDEO2 - Kimpalan laser serba boleh untuk pelbagai keperluan
Pengimpal laser pegang tangan yang disyorkan
Ada soalan mengenai kimpalan laser pegang tangan?
Masa Post: Mei-19-2023