Cum să alegi cele mai bune amestecuri de gaze pentru sudarea ta cu laser?
Tipuri, beneficii și aplicații
Introducere:
Lucruri cheie pe care trebuie să le știți înainte de a vă scufunda
Sudarea cu laser este o metodă de sudare de înaltă precizie care utilizează un fascicul laser pentru a topi materialul piesei de prelucrat și apoi formează o sudură după răcire. În sudarea cu laser, gazul joacă un rol cheie. Gazul de protecție nu afectează numai formarea cordonului de sudură, calitatea cusăturii de sudură, penetrarea cordonului de sudură și lățimea de penetrare, dar afectează direct și calitatea și eficiența sudurii cu laser.Ce gaze sunt necesare pentru sudarea cu laser?Acest articol va arunca o privire în profunzimeimportanța gazelor de sudare cu laser, gazele folosite și ce fac acestea. De asemenea, vă vom recomandacel mai bun aparat de sudura cu laserpentru nevoile dvs.
În timpul procesului de sudare cu laser, un fascicul laser cu densitate mare de energie este concentrat pe zona de sudare a piesei de prelucrat, provocând topirea instantanee a materialului de suprafață al piesei de prelucrat. Gazul este necesar în timpul sudării cu laser pentru a proteja zona de sudare, a controla temperatura, a îmbunătăți calitatea sudurii și a proteja sistemul optic. Alegerea tipului de gaz corespunzător și a parametrilor de alimentare sunt factori importanți în asigurarea unui proces de sudare cu laser eficient și stabil și pentru obținerea unor rezultate de sudare de înaltă calitate.
1. Protecția zonelor de sudură
În timpul procesului de sudare cu laser, zona de sudare este expusă mediului extern și este ușor afectată de oxigenul și alte gaze din aer.
Oxigenul declanșează reacții de oxidare care pot duce la o calitate redusă a sudurii și la crearea de pori și incluziuni. Sudura poate fi protejată eficient de contaminarea cu oxigen prin furnizarea unui gaz adecvat, de obicei un gaz inert, cum ar fi argonul, în zona de sudare.
2. Controlul căldurii
Selectarea și alimentarea cu gaz pot ajuta la controlul temperaturii zonei de sudare. Prin reglarea debitului și a tipului de gaz, poate fi afectată viteza de răcire a zonei de sudare. Acest lucru este important pentru a controla zona afectată de căldură (HAZ) în timpul sudării și pentru a reduce distorsiunea termică.
3. Calitate îmbunătățită a sudurii
Unele gaze auxiliare, cum ar fi oxigenul sau azotul, pot îmbunătăți calitatea și performanța sudurilor. De exemplu, adăugarea de oxigen poate îmbunătăți penetrarea sudurii și crește viteza de sudare, afectând în același timp forma și adâncimea sudurii.
4. Răcire cu gaz
În sudarea cu laser, zona de sudare este de obicei afectată de temperaturi ridicate. Utilizarea unui sistem de răcire cu gaz poate ajuta la controlul temperaturii zonei de sudare și la prevenirea supraîncălzirii. Acest lucru este esențial pentru a reduce stresul termic în zona de sudare și pentru a îmbunătăți calitatea sudurii.
5. Protecția cu gaz a sistemelor optice
Fasciculul laser este focalizat pe zona de sudare printr-un sistem optic. În timpul procesului de lipire, materialul topit și aerosolii generați pot contamina componentele optice. Prin introducerea gazelor în zona de sudare se reduce riscul de contaminare și se prelungește durata de viață a sistemului optic.
În sudarea cu laser, gazul poate izola aerul din placa de sudură și poate împiedica reacția acestuia cu aerul. În acest fel, suprafața de sudare a plăcii de metal va fi mai albă și mai frumoasă. Utilizarea gazului protejează, de asemenea, lentilele de praful de sudură. De obicei, se folosesc următoarele gaze:
1. Gaz protector:
Gazele de protecție, uneori numite „gaze inerte”, joacă un rol important în procesul de sudare cu laser. Procesele de sudare cu laser folosesc adesea gaze inerte pentru a proteja bazinul de sudură. Gazele de protecție utilizate în mod obișnuit în sudarea cu laser includ în principal argon și neon. Proprietățile lor fizice și chimice sunt diferite, astfel încât efectele lor asupra sudurii sunt și ele diferite.
·Argon: Argonul este unul dintre cele mai frecvent utilizate gaze inerte. Are un grad ridicat de ionizare sub acțiunea laserului, ceea ce nu este propice pentru controlul formării norilor de plasmă, ceea ce va avea un anumit impact asupra utilizării eficiente a laserelor. Natura inertă a argonului îl ține departe de procesul de lipire, în timp ce, de asemenea, disipează bine căldura, ajutând la controlul temperaturii în zona de lipit.
·Neon: Neonul este adesea folosit ca gaz inert, similar cu argonul, și este folosit în principal pentru a proteja zona de sudare de oxigen și alți poluanți din mediul extern. Este important de reținut că neonul nu este potrivit pentru toate aplicațiile de sudare cu laser. Este folosit în principal pentru unele sarcini speciale de sudare, cum ar fi sudarea materialelor mai groase sau atunci când sunt necesare cusături de sudură mai adânci.
2. Gaz auxiliar:
În timpul procesului de sudare cu laser, pe lângă gazul protector principal, gazele auxiliare pot fi utilizate și pentru a îmbunătăți performanța și calitatea sudurii. Următoarele sunt câteva gaze auxiliare comune utilizate în sudarea cu laser:
· Oxigen: Oxigenul este folosit în mod obișnuit ca gaz de asistență și poate fi folosit pentru a crește căldura și adâncimea sudurii în timpul sudării. Adăugarea de oxigen poate crește viteza de sudare și penetrarea, dar trebuie controlată cu atenție pentru a evita ca excesul de oxigen să cauzeze probleme de oxidare.
· Azot: Azotul este adesea folosit ca gaz auxiliar în sudarea cu laser. Energia de ionizare a azotului este moderată, mai mare decât argonul și mai mică decât hidrogenul. Gradul de ionizare este în general sub acțiunea unui laser. Poate reduce mai bine formarea norilor de plasmă, poate oferi suduri și aspect de calitate superioară și poate reduce impactul oxigenului asupra sudurilor. Azotul poate fi folosit și pentru a controla temperatura zonei de sudură și pentru a reduce formarea de bule și pori.
· Amestec de hidrogen/hidrogen: Hidrogenul îmbunătățește calitatea sudurilor și reduce formarea porozității. Amestecuri de argon și hidrogen sunt folosite în unele aplicații speciale, cum ar fi sudarea oțelului inoxidabil. Conținutul de hidrogen al amestecului variază de obicei de la 2% la 15%.
·Heliu: Heliul este de obicei folosit pentru sudarea cu laser de mare putere, deoarece are conductivitate termică scăzută și nu este ușor ionizat, permițând laserului să treacă fără probleme și energiei fasciculului să ajungă la suprafața piesei de prelucrat fără obstacole. Favorabil sudării cu putere mai mare. Heliul poate fi folosit și pentru a îmbunătăți calitatea sudurii și pentru a controla temperaturile de sudare. Acesta este cel mai eficient gaz de protecție folosit în sudarea cu laser, dar este relativ scump.
3. Gaz de răcire:
Gazul de răcire este adesea folosit în timpul sudării cu laser pentru a controla temperatura zonei de sudare, pentru a preveni supraîncălzirea și pentru a menține calitatea sudurii. Următoarele sunt câteva gaze de răcire utilizate în mod obișnuit:
·Apa: Apa este un mediu de răcire obișnuit folosit adesea pentru a răci generatoarele laser și sistemele optice de sudare cu laser. Sistemele de răcire cu apă pot ajuta la menținerea unei temperaturi stabile a generatorului laser și a componentelor optice pentru a asigura stabilitatea și performanța fasciculului laser.
·Gaze atmosferice: în unele procese de sudare cu laser, gazele atmosferice ambientale pot fi utilizate pentru răcire. De exemplu, în sistemul optic al unui generator laser, gazul din atmosfera înconjurătoare poate oferi un efect de răcire.
·Gaze inerte: gazele inerte precum argonul și azotul pot fi, de asemenea, utilizate ca gaze de răcire. Au o conductivitate termică mai mică și pot fi utilizate pentru a controla temperatura zonei de sudare și pentru a reduce zona afectată de căldură (HAZ).
·Azot lichid: Azotul lichid este un mediu de răcire la temperatură extrem de scăzută care poate fi utilizat pentru sudarea cu laser de mare putere. Oferă un efect de răcire foarte eficient și asigură controlul temperaturii în zona de sudare.
4. Gaz mixt:
Amestecurile de gaze sunt utilizate în mod obișnuit în sudare pentru a optimiza diferite aspecte ale procesului, cum ar fi viteza de sudare, adâncimea de penetrare și stabilitatea arcului. Există două tipuri principale de amestecuri de gaze: amestecuri binare și ternare.
1. Amestecuri de gaze binare:
·Argon + Oxigen: Adăugarea unei cantități mici de oxigen la argon îmbunătățește stabilitatea arcului, rafinează bazinul de sudură și crește viteza de sudare. Acest amestec este utilizat în mod obișnuit pentru sudarea oțelului carbon, a oțelului slab aliat și a oțelului inoxidabil.
·Argon + Dioxid de Carbon: Adăugarea de CO₂ în argon crește rezistența la sudare și rezistența la coroziune, reducând în același timp stropii. Acest amestec este adesea folosit pentru sudarea oțelului carbon și a oțelului inoxidabil.
·Argon + Hidrogen: Hidrogenul crește temperatura arcului, îmbunătățește viteza de sudare și reduce defectele de sudare. Este util în special pentru sudarea aliajelor pe bază de nichel și a oțelului inoxidabil.
2. Amestecuri ternare de gaze:
·Argon + Oxigen + Dioxid de Carbon: Acest amestec combină beneficiile ambelor amestecuri de argon-oxigen și argon-CO₂. Reduce stropii, îmbunătățește fluiditatea bazinului de sudură și îmbunătățește calitatea sudurii. Este utilizat pe scară largă pentru sudarea diferitelor grosimi de oțel carbon, oțel slab aliat și oțel inoxidabil.
·Argon + Heliu + Dioxid de Carbon: Acest amestec ajută la îmbunătățirea stabilității arcului, crește temperatura bazinului de sudură și crește viteza de sudare. Este utilizat în sudarea cu arc în scurtcircuit și aplicațiile de sudare grele, oferind un control mai bun asupra oxidării.
Selectarea gazelor în diferite aplicații
În diferite aplicații ale sudării cu laser, alegerea gazului adecvat este crucială, deoarece diferite combinații de gaze pot produce o calitate, viteză și eficiență diferite de sudare. Iată câteva îndrumări pentru a vă ajuta să alegeți gazul potrivit pentru aplicația dvs. specifică:
Tip de material de sudare:
Materiale diferite necesită combinații diferite de gaze. În general vorbind.
·Oțelul inoxidabil utilizează de obicei argon sau un amestec de argon/hidrogen.
·Aluminiul și aliajele de aluminiu folosesc adesea argon pur.
·Aliajele de titan folosesc adesea azot.
·Oțelurile cu conținut ridicat de carbon folosesc adesea oxigenul ca gaz auxiliar.
Viteza de sudare și penetrare:
Dacă este necesară o viteză mai mare de sudare sau o penetrare mai profundă a sudurii, combinația de gaze poate fi ajustată. Adăugarea de oxigen îmbunătățește adesea viteza și penetrarea, dar trebuie controlată cu atenție pentru a evita problemele de oxidare.
Calitatea sudurii:
Unele combinații de gaze pot îmbunătăți calitatea și aspectul sudurilor. De exemplu, azotul poate oferi un aspect și o calitate mai bună a suprafeței.
Controlul porilor și al bulelor:
Pentru aplicațiile care necesită suduri de foarte înaltă calitate, trebuie acordată o atenție deosebită formării porilor și bulelor. Selectarea corectă a gazului poate reduce riscul acestor defecte.
Controlul zonei afectate de căldură (HAZ):
În funcție de materialul care trebuie curățat, în timpul procesului de curățare pot fi generate deșeuri periculoase care necesită proceduri speciale de manipulare. Acest lucru se poate adăuga la costul total al procesului de curățare cu laser.
Considerații privind echipamentele și costurile:
Alegerea gazului este influențată și de tipul și costul echipamentului. Unele gaze pot necesita sisteme speciale de alimentare sau costuri mai mari.
Pentru aplicații specifice, se recomandă să colaborați cu un inginer de sudură sau un producător profesionist de echipamente de sudare cu laser pentru a obține sfaturi profesionale și a optimiza procesul de sudare. De obicei, sunt necesare unele experimente și optimizare înainte de selectarea combinației finale de gaze. În funcție de aplicația specifică, se pot încerca diferite combinații de gaze și parametri pentru a găsi condițiile optime de sudare.
Lucruri despre care trebuie să știți: sudarea cu laser de mână
Aparat de sudura cu laser recomandat
Pentru a vă optimiza sarcinile de prelucrare a metalelor și a materialelor, selectarea echipamentului potrivit este esențială. MimoWork Laser recomandăAparat de sudura cu laser portabilpentru îmbinarea metalică precisă și eficientă.
Capacitate mare și putere pentru diverse aplicații de sudare
Aparatul de sudură cu laser portabil de 2000 W se caracterizează prin dimensiunea redusă a mașinii, dar o calitate strălucitoare a sudării.
O sursă laser cu fibră stabilă și un cablu de fibră conectat asigură o livrare sigură și constantă a fasciculului laser.
Cu puterea mare, gaura cheii de sudare cu laser este perfectibilă și permite îmbinarea de sudare mai fermă chiar și pentru metalul gros.
Cu un aspect de mașină compactă și mică, mașina de sudură cu laser portabilă este echipată cu un pistol de sudură laser portabil mobil, care este ușor și convenabil pentru aplicații de sudare multi-laser în orice unghi și suprafață.
Opțional, diferitele tipuri de duze de sudură cu laser și sistemele automate de alimentare a sârmei fac operarea sudării cu laser mai ușoară și acest lucru este prietenos pentru începători.
Sudarea cu laser de mare viteză mărește foarte mult eficiența și producția dvs., permițând în același timp un efect excelent de sudare cu laser.
Rezuma
Pe scurt, sudarea cu laser trebuie să utilizeze gaz pentru a proteja zonele de sudură, pentru a controla temperatura, pentru a îmbunătăți calitatea sudurii și pentru a proteja sistemele optice. Selectarea tipurilor de gaze adecvate și a parametrilor de alimentare este un factor important în asigurarea unui proces de sudare cu laser eficient și stabil și pentru obținerea unor rezultate de sudare de înaltă calitate. Diferitele materiale și aplicații pot necesita diferite tipuri și proporții mixte pentru a îndeplini cerințele specifice de sudare.
Luați legătura cu noi astăzipentru a afla mai multe despre mașinile noastre de tăiere cu laser și despre modul în care acestea vă pot optimiza procesul de producție de tăiere.
Linkuri conexe
Aveți idei despre aparatele de sudură cu laser?
Ora postării: 13-ian-2025