Hvordan velge de beste gassblandingene for din lasersveising?
Typer, fordeler og applikasjoner
Introduksjon:
Viktige ting å vite før du dykker inn
Lasersveising er en høypresisjonssveisemetode som bruker en laserstråle for å smelte materialet til arbeidsstykket og danner deretter en sveis etter avkjøling. Ved lasersveising spiller gass en nøkkelrolle. Beskyttelsesgassen påvirker ikke bare dannelsen av sveisesømmen, kvaliteten på sveisesømmen, inntrengningen av sveisesømmen og inntrengningsbredden, men påvirker også direkte kvaliteten og effektiviteten til lasersveising.Hvilke gasser trengs for lasersveising?Denne artikkelen vil ta en grundig titt påviktigheten av lasersveisegasser, gassene som brukes, og hva de gjør. Vi vil også anbefaleden beste lasersveisemaskinenfor dine behov.
Under lasersveiseprosessen fokuseres en laserstråle med høy energitetthet på sveiseområdet til arbeidsstykket, noe som forårsaker øyeblikkelig smelting av overflatematerialet til arbeidsstykket. Gass er nødvendig under lasersveising for å beskytte sveiseområdet, kontrollere temperaturen, forbedre kvaliteten på sveisen og beskytte det optiske systemet. Valg av passende gasstype og tilførselsparametere er viktige faktorer for å sikre en effektiv og stabil lasersveiseprosess og oppnå høykvalitets sveiseresultater.
1. Beskyttelse av sveiseområder
Under lasersveiseprosessen blir sveiseområdet utsatt for det ytre miljøet og påvirkes lett av oksygen og andre gasser i luften.
Oksygen utløser oksidasjonsreaksjoner som kan føre til redusert sveisekvalitet og dannelse av porer og inneslutninger. Sveisen kan effektivt beskyttes mot oksygenforurensning ved å tilføre en passende gass, vanligvis en inert gass som argon, til sveiseområdet.
2. Varmekontroll
Gassvalg og -tilførsel kan bidra til å kontrollere temperaturen i sveiseområdet. Ved å justere strømningshastigheten og gasstypen kan kjølehastigheten til sveiseområdet påvirkes. Dette er viktig for å kontrollere den varmepåvirkede sonen (HAZ) under sveising og redusere termisk forvrengning.
3. Forbedret sveisekvalitet
Noen hjelpegasser, som oksygen eller nitrogen, kan forbedre kvaliteten og ytelsen til sveiser. For eksempel kan tilsetning av oksygen forbedre inntrengningen av sveisen og øke sveisehastigheten, samtidig som det påvirker formen og dybden til sveisen.
4. Gasskjøling
Ved lasersveising er sveiseområdet vanligvis påvirket av høye temperaturer. Bruk av et gasskjølesystem kan bidra til å kontrollere temperaturen i sveiseområdet og forhindre overoppheting. Dette er avgjørende for å redusere termisk stress i sveiseområdet og forbedre sveisekvaliteten.
5. Gassbeskyttelse av optiske systemer
Laserstrålen fokuseres på sveiseområdet gjennom et optisk system. Under loddeprosessen kan det smeltede materialet og aerosolene som genereres forurense optiske komponenter. Ved å introdusere gasser i sveiseområdet reduseres risikoen for forurensning og levetiden til det optiske systemet forlenges.
Ved lasersveising kan gassen isolere luften fra sveiseplaten og hindre den i å reagere med luften. På denne måten vil sveiseoverflaten på metallplaten bli hvitere og vakrere. Bruk av gass beskytter også linsene mot sveisestøv. Vanligvis brukes følgende gasser:
1. Beskyttende gass:
Beskyttelsesgasser, noen ganger kalt "inerte gasser", spiller en viktig rolle i lasersveiseprosessen. Lasersveiseprosesser bruker ofte inerte gasser for å beskytte sveisebassenget. De mest brukte beskyttelsesgassene i lasersveising inkluderer hovedsakelig argon og neon. Deres fysiske og kjemiske egenskaper er forskjellige, så deres effekter på sveisen er også forskjellige.
·Argon: Argon er en av de mest brukte inerte gassene. Den har en høy grad av ionisering under påvirkning av laseren, noe som ikke bidrar til å kontrollere dannelsen av plasmaskyer, noe som vil ha en viss innvirkning på effektiv bruk av lasere. Argons inerte natur holder det ute av loddeprosessen, samtidig som det også sprer varme godt, og hjelper til med å kontrollere temperaturen i loddeområdet.
·Neon: Neon brukes ofte som en inert gass, lik argon, og brukes hovedsakelig for å beskytte sveiseområdet mot oksygen og andre forurensninger i det ytre miljøet. Det er viktig å merke seg at neon ikke er egnet for alle lasersveisingsapplikasjoner. Den brukes hovedsakelig til noen spesielle sveiseoppgaver, for eksempel sveising av tykkere materialer eller når det kreves dypere sveisesømmer.
2. Hjelpegass:
Under lasersveiseprosessen, i tillegg til hovedbeskyttelsesgassen, kan hjelpegasser også brukes til å forbedre sveiseytelsen og kvaliteten. Følgende er noen vanlige hjelpegasser som brukes i lasersveising:
· Oksygen: Oksygen brukes ofte som hjelpegass og kan brukes til å øke varme og sveisedybde under sveising. Tilsetning av oksygen kan øke sveisehastigheten og penetrasjonen, men må kontrolleres nøye for å unngå overflødig oksygen som forårsaker oksidasjonsproblemer.
· Nitrogen: Nitrogen brukes også ofte som hjelpegass ved lasersveising. Ioniseringsenergien til nitrogen er moderat, høyere enn argon og lavere enn hydrogen. Ioniseringsgraden er vanligvis under påvirkning av en laser. Det kan bedre redusere dannelsen av plasmaskyer, gi sveiser og utseende av høyere kvalitet, og redusere påvirkningen av oksygen på sveisene. Nitrogen kan også brukes til å kontrollere temperaturen i sveiseområdet og redusere dannelsen av bobler og porer.
· Hydrogen/hydrogenblanding: Hydrogen forbedrer kvaliteten på sveisene og reduserer dannelsen av porøsitet. Blandinger av argon og hydrogen brukes i noen spesielle bruksområder, for eksempel sveising av rustfritt stål. Hydrogeninnholdet i blandingen varierer typisk fra 2 % til 15 %.
·Helium: Helium brukes vanligvis til lasersveising med høy effekt fordi det har lav varmeledningsevne og ikke lett ioniseres, noe som lar laseren passere jevnt og stråleenergien når arbeidsstykkets overflate uten noen hindringer. Bidrar til sveising med høyere effekt. Helium kan også brukes til å forbedre sveisekvaliteten og kontrollere sveisetemperaturer. Dette er den mest effektive beskyttelsesgassen som brukes i lasersveising, men den er relativt dyr.
3. Kjølegass:
Kjølegass brukes ofte under lasersveising for å kontrollere temperaturen i sveiseområdet, forhindre overoppheting og opprettholde sveisekvaliteten. Følgende er noen vanlige kjølegasser:
·Vann: Vann er et vanlig kjølemedium som ofte brukes til å kjøle lasergeneratorer og lasersveisesystemer. Vannkjølesystemer kan bidra til å opprettholde en stabil temperatur på lasergeneratoren og optiske komponenter for å sikre laserstrålestabilitet og ytelse.
·Atmosfæriske gasser: I noen lasersveiseprosesser kan omgivende atmosfæriske gasser brukes til kjøling. For eksempel, i det optiske systemet til en lasergenerator, kan den omgivende atmosfæregassen gi en avkjølende effekt.
·Inerte gasser: Inerte gasser som argon og nitrogen kan også brukes som kjølegasser. De har lavere varmeledningsevne og kan brukes til å kontrollere temperaturen i sveiseområdet og redusere den varmepåvirkede sonen (HAZ).
·Flytende nitrogen: Flytende nitrogen er et ekstremt lavtemperaturkjølemedium som kan brukes til lasersveising med ekstremt høy effekt. Det gir en meget effektiv kjøleeffekt og sikrer temperaturkontroll i sveiseområdet.
4. Blandet gass:
Gassblandinger brukes ofte i sveising for å optimalisere ulike aspekter av prosessen, som sveisehastighet, penetrasjonsdybde og buestabilitet. Det er to hovedtyper av gassblandinger: binære og ternære blandinger.
1. Binære gassblandinger:
·Argon + oksygen: Tilsetning av en liten mengde oksygen til argon forbedrer lysbuestabiliteten, foredler sveisebassenget og øker sveisehastigheten. Denne blandingen brukes ofte til sveising av karbonstål, lavlegert stål og rustfritt stål.
·Argon + karbondioksid: Tilsetning av CO₂ til argon øker sveisestyrken og korrosjonsmotstanden samtidig som det reduserer sprut. Denne blandingen brukes ofte til sveising av karbonstål og rustfritt stål.
·Argon + Hydrogen: Hydrogen øker lysbuetemperaturen, forbedrer sveisehastigheten og reduserer sveisefeil. Den er spesielt nyttig for sveising av nikkelbaserte legeringer og rustfritt stål.
2. Ternære gassblandinger:
·Argon + oksygen + karbondioksid: Denne blandingen kombinerer fordelene med både argon-oksygen og argon-CO₂-blandinger. Det reduserer sprut, forbedrer sveisebassengets fluiditet og forbedrer sveisekvaliteten. Det er mye brukt til sveising av forskjellige tykkelser av karbonstål, lavlegert stål og rustfritt stål.
·Argon + Helium + Karbondioksid: Denne blandingen bidrar til å forbedre lysbuestabiliteten, øker sveisebassengtemperaturen og øker sveisehastigheten. Den brukes i kortslutningsbuesveising og tunge sveiseapplikasjoner, og gir bedre kontroll over oksidasjon.
Gassvalg i forskjellige applikasjoner
Ved forskjellige bruksområder for lasersveising er det avgjørende å velge riktig gass, fordi forskjellige gasskombinasjoner kan gi forskjellig sveisekvalitet, hastighet og effektivitet. Her er noen retningslinjer for å hjelpe deg å velge riktig gass for din spesifikke applikasjon:
Type sveisemateriale:
Ulike materialer krever forskjellige gasskombinasjoner. Generelt sett.
·Rustfritt stål bruker vanligvis argon eller en argon/hydrogenblanding.
·Aluminium og aluminiumslegeringer bruker ofte ren argon.
·Titanlegeringer bruker ofte nitrogen.
·Høykarbonstål bruker ofte oksygen som en hjelpegass.
Sveisehastighet og pentrasjon:
Hvis høyere sveisehastighet eller dypere inntrengning er nødvendig, kan gasskombinasjonen justeres. Tilsetning av oksygen forbedrer ofte hastighet og penetrasjon, men må kontrolleres nøye for å unngå oksidasjonsproblemer.
Sveisekvalitet:
Noen gasskombinasjoner kan forbedre kvaliteten og utseendet til sveiser. For eksempel kan nitrogen gi bedre utseende og overflatekvalitet.
Pore- og boblekontroll:
For applikasjoner som krever sveiser av meget høy kvalitet, må spesiell oppmerksomhet rettes mot dannelsen av porer og bobler. Riktig gassvalg kan redusere risikoen for disse defektene.
Kontroll av varmepåvirket sone (HAZ):
Avhengig av materialet som rengjøres, kan farlig avfall som krever spesielle håndteringsprosedyrer genereres under rengjøringsprosessen. Dette kan øke den totale kostnaden for laserrenseprosessen.
Utstyr og kostnadshensyn:
Gassvalg påvirkes også av utstyrstype og pris. Noen gasser kan kreve spesielle forsyningssystemer eller høyere kostnader.
For spesifikke bruksområder anbefales det å samarbeide med en sveiseingeniør eller en profesjonell produsent av lasersveiseutstyr for å få profesjonelle råd og optimere sveiseprosessen. Noen eksperimentering og optimalisering er vanligvis nødvendig før den endelige gasskombinasjonen velges. Avhengig av den spesifikke applikasjonen kan forskjellige gasskombinasjoner og parametere prøves for å finne de optimale sveiseforholdene.
Ting du trenger å vite om: Håndholdt lasersveising
Anbefalt lasersveisemaskin
For å optimere metallbearbeidings- og materialbehandlingsoppgavene dine, er det viktig å velge riktig utstyr. MimoWork Laser anbefalerHåndholdt lasersveisemaskinfor presis og effektiv metallsammenføyning.
Høy kapasitet og watt for ulike sveiseapplikasjoner
Den 2000W håndholdte lasersveisemaskinen er preget av liten maskinstørrelse, men glitrende sveisekvalitet.
En stabil fiberlaserkilde og tilkoblet fiberkabel gir en sikker og jevn levering av laserstråler.
Med den høye effekten er lasersveising-nøkkelhullet perfekt og gjør sveisefugen fastere selv for tykt metall.
Med et kompakt og lite maskinutseende er den bærbare lasersveisermaskinen utstyrt med en bevegelig håndholdt lasersveiserpistol som er lett og praktisk for flerlasersveising i alle vinkler og overflater.
Valgfrie ulike typer lasersveisedyser og automatiske trådmatingssystemer gjør lasersveising enklere og det er vennlig for nybegynnere.
Høyhastighets lasersveising øker produksjonseffektiviteten og produksjonen betraktelig samtidig som den muliggjør en utmerket lasersveiseeffekt.
Oppsummer
Kort sagt, lasersveising må bruke gass for å beskytte sveiseområder, kontrollere temperatur, forbedre sveisekvaliteten og beskytte optiske systemer. Valg av passende gasstyper og tilførselsparametere er en viktig faktor for å sikre en effektiv og stabil lasersveiseprosess og oppnå høykvalitets sveiseresultater. Ulike materialer og bruksområder kan kreve forskjellige typer og blandede proporsjoner for å møte spesifikke sveisekrav.
Ta kontakt med oss i dagfor å lære mer om laserskjærerne våre og hvordan de kan optimalisere skjæreproduksjonsprosessen.
Relaterte lenker
Noen ideer om lasersveisemaskiner?
Innleggstid: 13-jan-2025