Wpływ gazu ochronnego w spawaniu laserowym
Ręczny spawacz laserowy
Treść rozdziału:
▶ Co może uzyskać dla Ciebie prawidłowy gaz?
▶ Różne rodzaje gazu ochronnego
▶ Dwie metody stosowania gazu ochronnego
▶ Jak wybrać prawidłowy gaz ochronny?
Ręczne spawanie laserowe
Pozytywny efekt prawidłowego gazu tarczy
W spawaniu laserowym wybór gazu ochronnego może mieć znaczący wpływ na tworzenie, jakość, głębokość i szerokość szwu spoiny. W zdecydowanej większości przypadków wprowadzenie gazu ochronnego ma pozytywny wpływ na szew spoiny. Może to jednak mieć również działania niepożądane. Pozytywne efekty stosowania prawidłowego gazu ochronnego są następujące:
1. Skuteczna ochrona puli spawalniczej
Właściwe wprowadzenie gazu ochronnego może skutecznie chronić pulę spoiny przed utlenianiem, a nawet całkowicie zapobiec utlenianiu.
2. Zmniejszenie rozpryskiwania
Prawidłowe wprowadzenie gazu ochronnego może skutecznie zmniejszyć rozprysk podczas procesu spawania.
3. Jednolite tworzenie szwu spoiny
Właściwe wprowadzenie gazu ochronnego promuje równomierne rozprzestrzenianie się puli spoiny podczas zestalania, co powoduje jednolity i estetyczny szew spoiny.
4. Zwiększone wykorzystanie laserowe
Prawidłowe wprowadzenie gazu ochronnego może skutecznie zmniejszyć efekt ekranowania pióropuszy metalowych lub chmur w osoczu na laser, zwiększając w ten sposób wydajność lasera.
5. Zmniejszenie porowatości spoiny
Prawidłowe wprowadzenie gazu ochronnego może skutecznie zminimalizować tworzenie porów gazowych w szwiecie spoiny. Wybierając odpowiedni rodzaj gazu, szybkość przepływu i metodę wprowadzania, można osiągnąć idealne wyniki.
Jednakże,
Niewłaściwe stosowanie gazu ochronnego może mieć szkodliwy wpływ na spawanie. Efekty niepożądane obejmują:
1. Pogorszenie szwu spoiny
Niewłaściwe wprowadzenie gazu ochronnego może powodować słabą jakość szwu spoiny.
2. Pękanie i zmniejszone właściwości mechaniczne
Wybór niewłaściwego rodzaju gazu może prowadzić do pękania szwu spoiny i zmniejszenia wydajności mechanicznej.
3. Zwiększone utlenianie lub zakłócenia
Wybór niewłaściwego natężenia przepływu gazu, zarówno zbyt wysokiego, jak i zbyt niskiego, może prowadzić do zwiększonego utleniania szwu spoiny. Może również powodować poważne zaburzenia stopionego metalu, co powoduje zawalenie się lub nierównomierne tworzenie szwu spoiny.
4. Niewystarczająca ochrona lub negatywny wpływ
Wybór niewłaściwej metody wprowadzania gazu może prowadzić do niewystarczającej ochrony szwu spoiny, a nawet mieć negatywny wpływ na tworzenie szwu spoiny.
5. Wpływ na głębokość spoiny
Wprowadzenie gazu ochronnego może mieć pewien wpływ na głębokość spoiny, szczególnie w cienkim spawaniu płyt, gdzie ma tendencję do zmniejszenia głębokości spoiny.
Ręczne spawanie laserowe
Rodzaje gazów ochronnych
Powszechnie stosowanymi gazami ochronnymi w spawaniu laserowym są azot (N2), argon (AR) i hel (HE). Gazy te mają różne właściwości fizyczne i chemiczne, które powodują różny wpływ na szew spoiny.
1. Azot (N2)
N2 ma umiarkowaną energię jonizacyjną, wyższą niż AR i niższy niż on. Zgodnie z działaniem lasera jonizuje się w umiarkowanym stopniu, skutecznie zmniejszając tworzenie chmur w osoczu i zwiększając wykorzystanie lasera. Jednak azot może reagować chemicznie ze stopami aluminium i stali węglowej w niektórych temperaturach, tworząc azotki. Może to zwiększyć kruchość i zmniejszyć wytrzymałość szwu spoiny, negatywnie wpływając na jego właściwości mechaniczne. Dlatego nie zaleca się zastosowania azotu jako gazu ochronnego do stopów aluminium i spoin ze stali węglowej. Z drugiej strony azot może reagować ze stali nierdzewnej, tworząc azotki, które zwiększają wytrzymałość złącza spoiny. Dlatego azot może być stosowany jako gaz ochronny do spawania stali nierdzewnej.
2. Argon Gas (AR)
Gaz argonowy ma stosunkowo najniższą energię jonizacyjną, co powoduje wyższy stopień jonizacji przy działaniu laserowym. Jest to niekorzystne do kontrolowania tworzenia się chmur plazmowych i może mieć pewien wpływ na skuteczne wykorzystanie laserów. Jednak argon ma bardzo niską reaktywność i jest mało prawdopodobne, aby ulegnie reakcjom chemicznym ze wspólnymi metalami. Ponadto argon jest opłacalny. Ponadto, ze względu na swoją wysoką gęstość, argon tonie nad pulą spoiny, zapewniając lepszą ochronę puli spawalniczej. Dlatego może być stosowany jako konwencjonalny gaz osłonowy.
3. Gaz helu (on)
Gaza helu ma najwyższą energię jonizacyjną, co prowadzi do bardzo niskiego stopnia jonizacji przy działaniu laserowym. Umożliwia lepszą kontrolę tworzenia chmur plazmy, a lasery mogą skutecznie oddziaływać z metali. Ponadto hel ma bardzo niską reaktywność i nie jest łatwo przechodzi reakcje chemiczne z metali, co czyni go doskonałym gazem do osłonięcia spawania. Jednak koszt helu jest wysoki, więc na ogół nie jest stosowany w masowej produkcji produktów. Jest powszechnie stosowany w badaniach naukowych lub do produktów o wysokiej wartości.
Ręczne spawanie laserowe
Metody wprowadzania gazu osłonowego
Obecnie istnieją dwie główne metody wprowadzania gazu osłonowego: dmuchanie po stronie osi i współosiowego gazu osłonięcia, jak pokazano odpowiednio na rycinie 1 i ryc. 2.
Rycina 1: Budy z osiami dmuchający gaz osłonowy
Ryc. 2: Konsekwencja gazu ekranowania
Wybór między dwiema metodami dmuchania zależy od różnych rozważań. Zasadniczo zaleca się zastosowanie metody dmuchania po stronie poza osi do osłonięcia gazu.
Ręczne spawanie laserowe
Zasady wyboru metody wprowadzania gazu osłonowego
Po pierwsze, ważne jest, aby wyjaśnić, że termin „utlenianie” spoin jest wyrazem potocznym. Teoretycznie odnosi się do pogorszenia jakości spoiny z powodu reakcji chemicznych między metalem spoiny a szkodliwymi składnikami w powietrzu, takich jak tlen, azot i wodór.
Zapobieganie utlenianiu spoiny obejmuje zmniejszenie lub unikanie kontaktu między tymi szkodliwymi składnikami a metalem spoiny wysokotemperaturowej. Ten stan wysokiej temperatury obejmuje nie tylko stopiony metal basenowy spoiny, ale także cały okres od momentu stopienia metalu spoiny, aż basen zestali się, a jego temperatura spadnie poniżej określonego progu.
Na przykład w spawaniu stopów tytanowych, gdy temperatura wynosi powyżej 300 ° C, następuje szybkie wchłanianie wodoru; Powyżej 450 ° C występuje szybkie wchłanianie tlenu; i powyżej 600 ° C występuje szybkie wchłanianie azotu. Dlatego wymagana jest skuteczna ochrona spoiny stopu tytanu podczas fazy, gdy zestala się, a jego temperatura maleje poniżej 300 ° C, aby zapobiec utlenianiu. Na podstawie powyższego opisu jasne jest, że wysadzony gaz osłony musi zapewnić ochronę nie tylko do puli spawalniczej w odpowiednim czasie, ale także do właściwego regionu spoiny. Stąd metoda dmuchania bocznego pozaosiowego pokazana na rycinie 1 jest ogólnie preferowana, ponieważ oferuje szerszy zakres ochrony w porównaniu z metodą ekranowania koncentrycznego pokazaną na rycinie 2, szczególnie w przypadku zalecanego regionu spoiny. Jednak w przypadku niektórych konkretnych produktów wybór metody należy dokonać na podstawie struktury produktu i konfiguracji wspólnej.
Ręczne spawanie laserowe
Specyficzny wybór metody wprowadzania gazu osłonowego
1. Spawanie prostej
Jeśli kształt spoiny produktu jest prosty, jak pokazano na rysunku 3, a konfiguracja połączenia obejmuje połączenia tyłka, połączenia okrągłe, spoiny filetu lub spoiny stosu, preferowaną metodą tego typu produktu jest metoda dmuchania bocznego poza osi pokazana na stronie Rysunek 1.
Rysunek 3: Spawa
2. Planar zamkniętej geometrii
Jak pokazano na rycinie 4, spoina w tego typu produkcie ma zamknięty kształt płaski, taki jak okrągły, wielokątny lub wielosegmentowy kształt linii. Konfiguracje połączeń mogą obejmować połączenia tyłka, połączenia okrągłe lub spoiny stosu. W przypadku tego rodzaju produktu preferowaną metodą jest użycie koncentrycznego gazu ekranowego pokazanego na rycinie 2.
Rysunek 4: Planar zamkniętej geometrii
Wybór gazu osłonowego dla spawów geometrii zamkniętych płaskich wpływa bezpośrednio na jakość, wydajność i koszt produkcji spawania. Jednak ze względu na różnorodność materiałów spawalniczych wybór gazu spawalkowego jest złożony w rzeczywistych procesach spawania. Wymaga kompleksowego rozważenia materiałów spawalniczych, metod spawania, pozycji spawania i pożądanego wyniku spawania. Wybór najbardziej odpowiedniego gazu spawalkowego można określić za pomocą testów spawania, aby osiągnąć optymalne wyniki spawania.
Ręczne spawanie laserowe
Wyświetlacz wideo | Rzut oka na ręczne spawanie laserowe
Wideo 1 - Wiedz więcej o tym, co to jest ręczny spawacz laserowy
Wideo2 - wszechstronne spawanie laserowe dla różnorodnych wymagań
Jakieś pytania dotyczące ręcznego spawania laserowego?
Czas postu: maja 19-2023