Influența gazului protector în sudarea cu laser
Ce poate oferi gazul protector potrivit pentru tine?
IÎn sudarea cu laser, alegerea gazului protector poate avea un impact semnificativ asupra formării, calității, adâncimii și lățimii sudurii.
În marea majoritate a cazurilor, introducerea gazului protector are un efect pozitiv asupra sudurii, în timp ce utilizarea necorespunzătoare a gazului protector poate avea efecte negative asupra sudării.
Efectele corecte și necorespunzătoare ale utilizării gazului protector sunt următoarele:
Utilizare corectă
Utilizare necorespunzătoare
1. Protecția eficientă a băii de sudură
Introducerea corectă a gazului protector poate proteja eficient baia de sudură de oxidare sau chiar poate preveni oxidarea completă.
1. Deteriorarea sudurii
Introducerea necorespunzătoare a gazului protector poate duce la o calitate slabă a sudurii.
2. Reducerea stropirii
Introducerea corectă a gazului protector poate reduce eficient stropirea în timpul procesului de sudare.
2. Fisurarea și proprietățile mecanice reduse
Alegerea tipului greșit de gaz poate duce la fisurarea sudurii și la scăderea performanței mecanice.
3. Formarea uniformă a cusăturii de sudură
Introducerea corectă a gazului protector promovează răspândirea uniformă a băii de sudură în timpul solidificării, rezultând o sudură uniformă și plăcută din punct de vedere estetic.
3. Oxidare sau interferență crescută
Alegerea unui debit de gaz greșit, fie prea mare, fie prea mic, poate duce la o oxidare crescută a sudurii. De asemenea, poate provoca perturbări severe ale metalului topit, rezultând colapsul sau formarea neuniformă a sudurii.
4. Utilizare sporită a laserului
Introducerea corectă a gazului protector poate reduce eficient efectul de ecranare al penelor de vapori metalici sau al norilor de plasmă asupra laserului, crescând astfel eficiența laserului.
4. Protecție inadecvată sau impact negativ
Alegerea metodei greșite de introducere a gazului poate duce la o protecție insuficientă a sudurii sau chiar poate avea un efect negativ asupra formării acesteia.
5. Reducerea porozității sudurii
Introducerea corectă a gazului protector poate reduce eficient formarea porilor de gaz în sudură. Prin selectarea tipului de gaz, a debitului și a metodei de introducere adecvate, se pot obține rezultate ideale.
5. Influența asupra adâncimii de sudură
Introducerea gazului protector poate avea un anumit impact asupra adâncimii sudurii, în special la sudarea tablelor subțiri, unde tinde să reducă adâncimea sudurii.
Diverse tipuri de gaz protector
Gazele de protecție utilizate în mod obișnuit în sudarea cu laser sunt azotul (N2), argonul (Ar) și heliul (He). Aceste gaze au proprietăți fizice și chimice diferite, ceea ce duce la efecte variate asupra cusăturii de sudură.
1. Azot (N2)
N2 are o energie de ionizare moderată, mai mare decât Ar și mai mică decât He. Sub acțiunea laserului, acesta se ionizează într-o măsură moderată, reducând eficient formarea norilor de plasmă și crescând utilizarea laserului. Cu toate acestea, azotul poate reacționa chimic cu aliajele de aluminiu și oțelul carbon la anumite temperaturi, formând nitruri. Acest lucru poate crește fragilitatea și reduce tenacitatea sudurii, afectând negativ proprietățile sale mecanice. Prin urmare, utilizarea azotului ca gaz protector pentru sudurile din aliaje de aluminiu și oțel carbon nu este recomandată. Pe de altă parte, azotul poate reacționa cu oțelul inoxidabil, formând nitruri care sporesc rezistența îmbinării sudate. Prin urmare, azotul poate fi utilizat ca gaz protector pentru sudarea oțelului inoxidabil.
2. Gaz argon (Ar)
Gazul argon are cea mai mică energie de ionizare, rezultând un grad mai mare de ionizare sub acțiunea laserului. Acest lucru este nefavorabil pentru controlul formării norilor de plasmă și poate avea un anumit impact asupra utilizării eficiente a laserelor. Cu toate acestea, argonul are o reactivitate foarte scăzută și este puțin probabil să sufere reacții chimice cu metalele obișnuite. În plus, argonul este rentabil. Mai mult, datorită densității sale mari, argonul se scufundă deasupra băii de sudură, oferind o protecție mai bună pentru aceasta. Prin urmare, poate fi utilizat ca gaz de protecție convențional.
3. Gaz heliu (He)
Gazul heliu are cea mai mare energie de ionizare, ceea ce duce la un grad foarte scăzut de ionizare sub acțiunea laserului. Acesta permite un control mai bun al formării norilor de plasmă, iar laserele pot interacționa eficient cu metalele. Mai mult, heliul are o reactivitate foarte scăzută și nu suferă ușor reacții chimice cu metalele, ceea ce îl face un gaz excelent pentru ecranarea sudurilor. Cu toate acestea, costul heliului este ridicat, așa că, în general, nu este utilizat în producția de masă a produselor. Este frecvent utilizat în cercetarea științifică sau pentru produse cu valoare adăugată mare.
Două metode de utilizare a gazului protector
În prezent, există două metode principale pentru introducerea gazului de protecție: suflare laterală în afara axei și gaz de protecție coaxial, așa cum se arată în Figura 1 și, respectiv, Figura 2.
Figura 1: Gaz de protecție cu suflare laterală în afara axei
Figura 2: Gaz de protecție coaxial
Alegerea între cele două metode de suflare depinde de diverse considerații.
În general, se recomandă utilizarea metodei de suflare laterală în afara axei pentru gazul de protecție.
Cum să alegi gazul protector potrivit?
În primul rând, este important de clarificat faptul că termenul „oxidare” a sudurilor este o expresie colocvială. În teorie, se referă la deteriorarea calității sudurii din cauza reacțiilor chimice dintre metalul de sudură și componentele nocive din aer, cum ar fi oxigenul, azotul și hidrogenul.
Prevenirea oxidării sudurii implică reducerea sau evitarea contactului dintre aceste componente dăunătoare și metalul sudat aflat la temperatură înaltă. Această stare de temperatură înaltă include nu numai metalul topit din baia de sudură, ci și întreaga perioadă de la momentul topirii metalului sudat până la solidificarea băii, iar temperatura acesteia scade sub un anumit prag.
Procesul de sudare
De exemplu, la sudarea aliajelor de titan, când temperatura este peste 300°C, are loc o absorbție rapidă a hidrogenului; peste 450°C, are loc o absorbție rapidă a oxigenului; iar peste 600°C, are loc o absorbție rapidă a azotului.
Prin urmare, este necesară o protecție eficientă pentru sudura din aliaj de titan în timpul fazei în care se solidifică și temperatura acesteia scade sub 300°C pentru a preveni oxidarea. Pe baza descrierii de mai sus, este clar că gazul de protecție insuflat trebuie să ofere protecție nu numai băii de sudură la momentul potrivit, ci și regiunii sudurii proaspăt solidificate. Prin urmare, metoda de suflare laterală în afara axei prezentată în Figura 1 este în general preferată, deoarece oferă o gamă mai largă de protecție în comparație cu metoda de ecranare coaxială prezentată în Figura 2, în special pentru regiunea sudurii proaspăt solidificată.
Totuși, pentru anumite produse specifice, alegerea metodei trebuie făcută în funcție de structura produsului și de configurația îmbinării.
Selectarea specifică a metodei de introducere a gazului protector
1. Sudură în linie dreaptă
Dacă forma sudurii produsului este dreaptă, așa cum se arată în Figura 3, iar configurația îmbinării include îmbinări cap la cap, îmbinări suprapuse, suduri de colț sau suduri în stivă, metoda preferată pentru acest tip de produs este metoda de suflare laterală în afara axei, așa cum se arată în Figura 1.
Figura 3: Sudură în linie dreaptă
2. Sudură cu geometrie planară închisă
După cum se arată în Figura 4, sudura din acest tip de produs are o formă plană închisă, cum ar fi o formă circulară, poligonală sau o linie cu mai multe segmente. Configurațiile îmbinărilor pot include îmbinări cap la cap, îmbinări suprapuse sau suduri stivuite. Pentru acest tip de produs, metoda preferată este utilizarea gazului de protecție coaxial prezentat în Figura 2.
Figura 4: Sudură cu geometrie planară închisă
Selectarea gazului de protecție pentru sudurile cu geometrie plană închisă afectează direct calitatea, eficiența și costul producției de sudură. Cu toate acestea, din cauza diversității materialelor de sudură, selecția gazului de sudură este complexă în procesele de sudare reale. Necesită o analiză cuprinzătoare a materialelor de sudură, a metodelor de sudare, a pozițiilor de sudare și a rezultatului dorit al sudării. Selectarea celui mai potrivit gaz de sudură poate fi determinată prin teste de sudare pentru a obține rezultate optime.
Afișaj video | Glance pentru sudarea cu laser portabilă
Aflați mai multe despre ce este un aparat de sudură cu laser portabil
Acest videoclip explică ce este un aparat de sudură cu laser și...instrucțiuni și structuri pe care trebuie să le cunoașteți.
Acesta este, de asemenea, ghidul tău suprem înainte de a cumpăra un aparat de sudură cu laser portabil.
Există compozițiile de bază ale unui aparat de sudură cu laser de 1000W, 1500W și 2000W.
Sudare laser versatilă pentru cerințe diverse
În acest videoclip, demonstrăm câteva metode de sudare pe care le puteți realiza cu un aparat de sudură cu laser portabil. Un aparat de sudură cu laser portabil poate echilibra condițiile de concurență între un sudor începător și un operator de aparate de sudură experimentat.
Oferim opțiuni de la 500w până la 3000w.
Aparat de sudură cu laser portabil recomandat
Întrebări frecvente
- În sudarea cu laser, gazul de protecție este o componentă critică utilizată pentru a proteja zona sudurii de contaminarea atmosferică. Fasciculul laser de mare intensitate utilizat în acest tip de sudare generează o cantitate semnificativă de căldură, creând o baie de metal topit.
Gazul inert este adesea utilizat pentru a proteja baia de material topit în timpul procesului de sudare al mașinilor de sudură cu laser. Atunci când unele materiale sunt sudate, oxidarea suprafeței poate să nu fie luată în considerare. Cu toate acestea, pentru majoritatea aplicațiilor, heliul, argonul, azotul și alte gaze sunt adesea utilizate ca protecție. În continuare, să aruncăm o privire asupra motivului pentru care mașinile de sudură cu laser au nevoie de gaz de protecție la sudură.
În sudarea cu laser, gazul de protecție va afecta forma sudurii, calitatea acesteia, penetrarea acesteia și lățimea de topire. În majoritatea cazurilor, suflarea gazului de protecție va avea un impact pozitiv asupra sudurii.
- Amestecuri de argon-heliuAmestecuri de argon-heliu: în general recomandate pentru majoritatea aplicațiilor de sudare cu laser a aluminiului, în funcție de nivelul de putere al laserului. Amestecuri de argon-oxigen: pot oferi o eficiență ridicată și o calitate acceptabilă a sudării.
- Gazele utilizate în proiectarea și aplicarea laserelor cu gaz sunt următoarele: dioxid de carbon (CO2), heliu-neon (H și Ne) și azot (N).
Aveți întrebări despre sudarea cu laser portabilă?
Data publicării: 19 mai 2023