Jak wybrać najlepsze mieszanki gazu do spawania laserowego?
Typy, korzyści i aplikacje
Wstęp:
Kluczowe rzeczy, które należy wiedzieć przed nurkowaniem
Spawanie laserowe to bardzo precyzyjna metoda spawania, która wykorzystuje wiązkę laserową do stopienia materiału przedmiotu, a następnie tworząc spoinę po chłodzeniu. W spawaniu laserowym gaz odgrywa kluczową rolę.
Gaz ochronny wpływa nie tylko na tworzenie szwu spawania, jakość szwu spawania, penetrację szwu spawania i szerokość penetracji, ale także bezpośrednio wpływa na jakość i wydajność spawania laserowego.
Jakie gazy są potrzebne do spawania laserowego?W tym artykule przyjrzy się dogłębnieZnaczenie laserowych gazów spawalniczych, użyte gazy i to, co robią.
Polecimy równieżNajlepsza laserowa maszyna spawalniczaza twoje potrzeby.
Dlaczego gaz jest potrzebny do spawania laserowego?
Spawanie wiązki laserowej
Podczas procesu spawania laserowego wiązka laserowa o wysokiej energii gęstości koncentruje się na obszarze spawania przedmiotu obrabianego.
Powodując natychmiastowe topienie materiału powierzchniowego przedmiotu obrabianego.
Gaz jest wymagany podczas spawania laserowego w celu ochrony obszaru spawania.
Kontroluj temperaturę, popraw jakość spoiny i chroń układ optyczny.
Wybór odpowiedniego rodzaju gazu i parametrów podaży są ważnymi czynnikami w zapewnieniu wydajności.
Oraz stabilny proces spawania laserowego i uzyskiwanie wysokiej jakości wyników spawania.
1. Ochrona obszarów spawalniczych
Podczas procesu spawania laserowego obszar spoiny jest narażony na środowisko zewnętrzne i łatwo wpływa na niego tlen i inne gazy w powietrzu.
Reakcje utleniania tlenu uruchamiają, które mogą prowadzić do obniżonej jakości spoiny oraz tworzenia porów i wtrąceń. Spawanie można skutecznie chronić przed zanieczyszczeniem tlenem poprzez dostarczanie odpowiedniego gazu, zwykle gazu obojętnego, takiego jak argon, do obszaru spawania.
2. Kontrola ciepła
Wybór gazu i zasilanie mogą pomóc kontrolować temperaturę powierzchni spawania. Dzięki regulacji natężenia przepływu i rodzaju gazu można wpłynąć na szybkość chłodzenia powierzchni spawania. Jest to ważne, aby kontrolować strefę dotkniętą ciepłem (HAZ) podczas spawania i zmniejszyć zniekształcenie termiczne.
3. Ulepszona jakość spoiny
Niektóre gazy pomocnicze, takie jak tlen lub azot, mogą poprawić jakość i wydajność spoin. Na przykład dodanie tlenu może poprawić penetrację spoiny i zwiększyć prędkość spawania, a jednocześnie wpływać na kształt i głębokość spoiny.
4. Chłodzenie gazu
Podczas spawania laserowego na obszar spawania zwykle wpływa wysokie temperatury. Korzystanie z systemu chłodzenia gazu może pomóc kontrolować temperaturę powierzchni spawania i zapobiec przegrzaniu. Jest to niezbędne do zmniejszenia stresu termicznego w obszarze spawania i poprawy jakości spawania.
Zautomatyzowane spawanie wiązki laserowej
5. Ochrona gazu systemów optycznych
Belka laserowa koncentruje się na obszarze spawania przez układ optyczny.
Podczas procesu lutowania generowane stopiony materiał i aerozole mogą zanieczyszczyć komponenty optyczne.
Wprowadzając gazy do obszaru spawania, ryzyko zanieczyszczenia jest zmniejszone, a żywotność układu optycznego jest przedłużona.
Które gazy są używane w spawaniu laserowym?
W spawaniu laserowym gaz może izolować powietrze z płyty spawalniczej i zapobiec reakcji z powietrzem. W ten sposób powierzchnia spawalnicza metalowej płyty będzie bielsza i piękniejsza. Korzystanie z gazu chroni również soczewki przed spawaniem pyłu. Zwykle stosuje się następujące gazy:
1. Gaz ochronny:
Gazy chroniące, czasami nazywane „gazami obojętnymi”, odgrywają ważną rolę w procesie spawania laserowego. Procesy spawania laserowego często wykorzystują gazy obojętne w celu ochrony puli spawalniczej. Powszechnie stosowane gazy ochronne w spawaniu laserowym obejmują głównie argon i neon. Ich właściwości fizyczne i chemiczne są różne, więc ich wpływ na spoinę jest również różne.
Gaz ochronny:Argon
Argon jest jednym z najczęściej stosowanych gazów obojętnych.
Ma wysoki stopień jonizacji pod działaniem lasera, który nie sprzyja kontrolowaniu tworzenia chmur osocza, co będzie miało pewien wpływ na skuteczne stosowanie laserów.
Nieobowiązkowy charakter argonu powstrzymuje go przed procesem lutowniczym, a także dobrze rozprasza ciepło, pomagając kontrolować temperaturę w obszarze lutowniczym.
Gaz ochronny:Neon
Neon jest często stosowany jako gaz obojętny, podobny do argonu, i służy głównie do ochrony obszaru spawania przed tlenem i innymi zanieczyszczeniami w środowisku zewnętrznym.
Należy zauważyć, że neon nie nadaje się do wszystkich zastosowań spawania laserowego.
Służy głównie do niektórych specjalnych zadań spawania, takich jak materiały grubsze spawania lub gdy wymagane są głębsze szwy spawane.
2. Gaz pomocy:
Podczas procesu spawania laserowego, oprócz głównego gazu ochronnego, gazy pomocnicze można również wykorzystać do poprawy wydajności i jakości spawania. Poniżej przedstawiono niektóre popularne gazy pomocnicze stosowane w spawaniu laserowym.
Gaz pomocniczy:Tlen
Tlen jest powszechnie stosowany jako gaz asystujący i może być stosowany do zwiększenia ciepła i głębokości spoiny podczas spawania.
Dodanie tlenu może zwiększyć prędkość spawania i penetrację, ale należy go starannie kontrolować, aby uniknąć nadmiernego tlenu powodującego problemy utleniania.
Gaz pomocniczy:Mieszanina wodoru/ wodoru
Wodór poprawia jakość spoin i zmniejsza tworzenie porowatości.
W niektórych specjalnych zastosowaniach stosuje się mieszanki argonu i wodoru, takie jak spawanie ze stali nierdzewnej. Zawartość wodoru w mieszaninie zwykle wynosi od 2% do 15%.
Gaz ochronny:Azot
Azot jest również często stosowany jako gaz pomocniczy w spawaniu laserowym.
Energia jonizacji azotu jest umiarkowana, wyższa niż argon i niższa niż wodór.
Stopień jonizacji jest ogólnie pod działaniem lasera. Może lepiej zmniejszyć tworzenie chmur plazmowych, zapewnić spoiny i wygląd wyższej jakości oraz zmniejszyć wpływ tlenu na spoiny.
Azot może być również stosowany do kontrolowania temperatury powierzchni spawania i zmniejszenia tworzenia pęcherzyków i porów.
Gaz ochronny:Hel
Hel jest zwykle stosowany do spawania laserowego o dużej mocy, ponieważ ma niską przewodność cieplną i nie jest łatwo jonizowana, umożliwiając płynne przechodzenie lasera, a energia wiązki dotarła do powierzchni obrabiania bez żadnych przeszkód.
Sprzyjające spawaniu mocy wyższej. Hel może być również stosowany do poprawy jakości spoiny i kontrolowania temperatur spawania. Jest to najskuteczniejszy gaz osłonowy stosowany w spawaniu laserowym, ale jest stosunkowo drogi.
3. Gaz chłodzący:
Gaz chłodzący jest często stosowany podczas spawania laserowego do kontrolowania temperatury obszaru spawania, zapobiegania przegrzaniu i utrzymaniu jakości spawania. Oto niektóre powszechnie używane gazy chłodzące:
Gaz/ medium chłodzące:Woda
Woda jest powszechnym pożywką chłodzącą często stosowaną do chłodzenia generatorów laserowych i laserowych układów optycznych.
Systemy chłodzenia wody mogą pomóc w utrzymaniu stabilnej temperatury generatora laserowego i komponentów optycznych, aby zapewnić stabilność i wydajność wiązki laserowej.
Gaz/ medium chłodzące:Gazy atmosferyczne
W niektórych procesach spawania laserowego do chłodzenia można zastosować gazy atmosferyczne w otoczeniu.
Na przykład w układzie optycznym generatora laserowego otaczający gaz atmosfery może zapewnić efekt chłodzenia.
Gaz/ medium chłodzące:Gazy obojętne
Gazy obojętne, takie jak argon i azot, można również stosować jako gazy chłodzące.
Mają niższą przewodność cieplną i mogą być używane do kontrolowania temperatury powierzchni spawania i zmniejszenia strefy dotkniętej ciepłem (HAZ).
Gaz/ medium chłodzące:Ciekły azot
Ciekł azot jest wyjątkowo niskim środkiem chłodzącym, który może być stosowany do spawania laserowego o bardzo dużej mocy.
Zapewnia bardzo skuteczny efekt chłodzenia i zapewnia kontrolę temperatury w obszarze spawania.
4. Gaz mieszany:
Mieszanki gazowe są powszechnie stosowane w spawaniu w celu optymalizacji różnych aspektów procesu, takich jak prędkość spawania, głębokość penetracji i stabilność łuku. Istnieją dwa główne rodzaje mieszanin gazowych: mieszanki binarne i trójskładnikowe.
Binarne mieszanki gazu:Argon + tlen
Dodanie niewielkiej ilości tlenu do argonu poprawia stabilność łuku, udoskonala pulę spoiny i zwiększa prędkość spawania. Ta mieszanina jest powszechnie stosowana do spawania stali węglowej, stali o niskiej płaszczyzny i stali nierdzewnej.
Binarne mieszanki gazu:Argon + dwutlenek węgla
Dodanie CO₂ do argonu zwiększa wytrzymałość na spawanie i odporność na korozję, jednocześnie zmniejszając rozpryski. Ta mieszanina jest często stosowana do spawania stali węglowej i stali nierdzewnej.
Binarne mieszanki gazu:Argon + wodór
Wodór zwiększa temperaturę łuku, poprawia prędkość spawania i zmniejsza defekty spawania. Jest to szczególnie przydatne do spawania stopów niklu i stali nierdzewnej.
Mieszanki gazowe trójskładnikowe:Argon + tlen + dwutlenek węgla
Ta mieszanina łączy korzyści zarówno mieszanin argon-tlegena, jak i argon-Co₂. Zmniejsza rozpryski, poprawia płynność puli spawania i poprawia jakość spoiny. Jest powszechnie stosowany do spawania różnych grubości stali węglowej, stali o niskiej płaszczyzny i stali nierdzewnej.
Mieszanki gazowe trójskładnikowe:Argon + hel + dwutlenek węgla
Ta mieszanina pomaga poprawić stabilność łuku, zwiększa temperaturę puli spawania i zwiększa prędkość spawania. Jest stosowany w przypadku spawania łukowego zwarcia i stosowaniach spawania ciężkiego, oferując lepszą kontrolę nad utlenianiem.
Wybór gazu w różnych zastosowaniach
Ręczne spawanie laserowe
W różnych zastosowaniach spawania laserowego wybór odpowiedniego gazu ma kluczowe znaczenie, ponieważ różne kombinacje gazu mogą wytwarzać różną jakość spawania, prędkość i wydajność. Oto kilka wytycznych, które pomogą Ci wybrać odpowiedni gaz do konkretnego zastosowania:
Rodzaj materiału spawalniczego:
Stal nierdzewnazazwyczaj używaMieszanina argonu lub argonu/wodoru.
Stopy aluminium i aluminiumczęsto używajCzysty argon.
Stopy tytanuczęsto używajAzot.
STALE WYSOKIEJczęsto używajTlen jako gaz pomocniczy.
Szybkość spawania i pentracja:
Jeśli wymagana jest wyższa prędkość spawania lub głębsza penetracja spawania, kombinację gazu można dostosować. Dodanie tlenu często poprawia prędkość i penetrację, ale należy go dokładnie kontrolować, aby uniknąć problemów utleniania.
Kontrola strefy dotkniętej ciepłem (HAZ):
W zależności od czyszczenia materiału można wygenerować odpady niebezpieczne, które wymagają specjalnych procedur obsługi podczas procesu czyszczenia. Może to zwiększyć całkowity koszt procesu czyszczenia laserowego.
Jakość spoiny:
Niektóre kombinacje gazowe mogą poprawić jakość i wygląd spoin. Na przykład azot może zapewnić lepszy wygląd i jakość powierzchni.
Kontrola porów i bąbelków:
W przypadku aplikacji wymagających bardzo wysokiej jakości spoin należy zwrócić szczególną uwagę na tworzenie porów i bąbelków. Właściwy wybór gazu może zmniejszyć ryzyko tych wad.
Uważania za sprzęt i koszty:
Na wybór gazu wpływa również rodzaj sprzętu i koszt. Niektóre gazy mogą wymagać specjalnych systemów dostaw lub wyższych kosztów.
W przypadku konkretnych zastosowań zaleca się współpracę z inżynierem spawalniczym lub profesjonalnym producentem spawalniczego urządzeń spawalniczych w celu uzyskania profesjonalnej porady i zoptymalizowania procesu spawania.
Pewne eksperymenty i optymalizacja są zwykle wymagane przed wybraniem końcowej kombinacji gazu.
W zależności od konkretnego zastosowania można spróbować znaleźć różne kombinacje gazu i parametry, aby znaleźć optymalne warunki spawania.
Rzeczy, o których musisz wiedzieć: ręczne spawanie laserowe
Zalecane laserowe spawanie
Aby zoptymalizować zadania związane z obróbką metali i przetwarzania materiałów, wybór odpowiedniego sprzętu jest niezbędny. Mimowork Laser zalecaRęczna laserowa maszyna do spawania laserowegoDo precyzyjnego i wydajnego łączenia metalu.
O dużej pojemności i waty do różnych zastosowań spawalniczych
Handheld laserowa maszyna do spawania laserowego 2000 W charakteryzuje się małym rozmiarem maszyny, ale jakość spawania błyszczącego.
Stabilne źródło lasera światłowodowego i podłączony kabel światłowodowy zapewniają bezpieczne i stałe dostarczanie wiązki laserowej.
Przy dużej mocy laserowy dziurka klucza spawalnicza jest doskonała i umożliwia stawkę spawalniczą nawet dla grubego metalu.
Przy kompaktowym i małym wyglądzie maszyny przenośny spawał laserowy jest wyposażony w ruchomy pistolet do spawania laserowego laserowego, który jest lekki i wygodny do wieloczesynnych zastosowań spawania pod dowolnym kątem i powierzchnią.
Opcjonalnie różne rodzaje dysz spawaczy laserowej i automatycznych systemów zasilających druty ułatwiają spawanie laserowe i jest przyjazne dla początkujących.
Szybkie spawanie laserowe znacznie zwiększa wydajność produkcji i produkcję, jednocześnie umożliwiając doskonały efekt spawania laserowego.
Streszczać
Krótko mówiąc, spawanie laserowe musi wykorzystywać gaz w celu ochrony obszarów spawania, kontrolowania temperatury, poprawy jakości spoiny i ochrony systemów optycznych. Wybór odpowiednich rodzajów gazu i parametrów zasilania jest ważnym czynnikiem zapewniającym wydajny i stabilny proces spawania laserowego oraz uzyskiwanie wysokiej jakości wyników spawania. Różne materiały i zastosowania mogą wymagać różnych rodzajów i mieszanych proporcji, aby spełnić określone wymagania spawania.
Skontaktuj się z nami dzisiajAby dowiedzieć się więcej o naszych futrach laserowych i o tym, jak mogą zoptymalizować proces produkcji cięcia.
Powiązane linki
Jakieś pomysły na laserowe maszyny do spawania?
Czas po: 13-2025