Как выбрать оптимальные газовые смеси для вашего лазерного сварочного аппарата?

Как выбрать оптимальные газовые смеси для лазерной сварки?

Типы, преимущества и применение

Введение:

Ключевые моменты, которые нужно знать перед погружением

Лазерная сварка — это высокоточный метод сварки, при котором материал заготовки расплавляется лазерным лучом, а после охлаждения формируется сварной шов. Ключевую роль в лазерной сварке играет газ.

Защитный газ влияет не только на формирование сварного шва, его качество, провар сварного шва и ширину провара, но и напрямую влияет на качество и эффективность лазерной сварки.

Какие газы нужны для лазерной сварки?В этой статье мы подробно рассмотримважность газов для лазерной сварки, используемые газы и их действие.

Мы также порекомендуемлучший лазерный сварочный аппаратдля ваших нужд.

Зачем нужен газ для лазерной сварки?

Демонстрация процесса лазерной сварки

Лазерная сварка

В процессе лазерной сварки лазерный луч высокой плотности энергии фокусируется на свариваемой поверхности детали.

Вызывает мгновенное плавление поверхностного материала заготовки.

При лазерной сварке газ необходим для защиты зоны сварки.

Контролируйте температуру, улучшайте качество сварки и защищайте оптическую систему.

Выбор подходящего типа газа и параметров подачи являются важными факторами для обеспечения эффективности.

И стабильный процесс лазерной сварки и получение качественных результатов сварки.

1. Защита зон сварки

В процессе лазерной сварки зона сварного шва подвергается воздействию внешней среды и легко подвергается воздействию кислорода и других газов, содержащихся в воздухе.

Кислород запускает окислительные реакции, которые могут привести к снижению качества сварного шва и образованию пор и включений. Эффективную защиту сварного шва от кислородного загрязнения можно обеспечить, подавая в зону сварки соответствующий газ, обычно инертный, например, аргон.

2. Регулирование тепла

Выбор и подача газа позволяют контролировать температуру в зоне сварки. Регулируя расход и тип газа, можно влиять на скорость охлаждения зоны сварки. Это важно для контроля зоны термического влияния (ЗТВ) во время сварки и уменьшения термических деформаций.

3. Улучшенное качество сварки

Некоторые вспомогательные газы, такие как кислород или азот, могут улучшить качество и производительность сварных швов. Например, добавление кислорода может улучшить проплавление и увеличить скорость сварки, а также повлиять на форму и глубину шва.

4. Охлаждение газа

При лазерной сварке зона сварки обычно подвергается воздействию высоких температур. Использование системы газового охлаждения позволяет контролировать температуру в зоне сварки и предотвращать перегрев. Это необходимо для снижения термических напряжений в зоне сварки и повышения качества сварки.

Автоматизированная лазерная сварка

Автоматизированная лазерная сварка

5. Газовая защита оптических систем

Лазерный луч фокусируется на зоне сварки с помощью оптической системы.

В процессе пайки расплавленный материал и образующиеся аэрозоли могут загрязнять оптические компоненты.

Введение газов в зону сварки снижает риск загрязнения и продлевает срок службы оптической системы.

Какие газы используются при лазерной сварке?

При лазерной сварке газ изолирует свариваемую поверхность от воздуха и предотвращает его реакцию с воздухом. Благодаря этому свариваемая поверхность металлической пластины будет более белой и красивой. Использование газа также защищает линзы от сварочной пыли. Обычно используются следующие газы:

1. Защитный газ:

Защитные газы, иногда называемые «инертными газами», играют важную роль в процессе лазерной сварки. В лазерной сварке часто используются инертные газы для защиты сварочной ванны. В качестве защитных газов при лазерной сварке обычно используются аргон и неон. Их физические и химические свойства различаются, поэтому их воздействие на сварной шов также различается.

Защитный газ:Аргон

Аргон — один из наиболее часто используемых инертных газов.

Он имеет высокую степень ионизации под действием лазера, что не способствует контролю за образованием плазменных облаков, что окажет определенное влияние на эффективное использование лазеров.

Инертность аргона исключает его участие в процессе пайки, при этом он хорошо рассеивает тепло, помогая контролировать температуру в зоне пайки.

Защитный газ:Неон

Неон часто используется в качестве инертного газа, аналогичного аргону, и в основном применяется для защиты зоны сварки от кислорода и других загрязняющих веществ внешней среды.

Важно отметить, что неон подходит не для всех видов лазерной сварки.

В основном он используется для некоторых специальных сварочных работ, таких как сварка более толстых материалов или когда требуются более глубокие сварные швы.

2. Вспомогательный газ:

В процессе лазерной сварки, помимо основного защитного газа, для повышения производительности и качества сварки могут использоваться вспомогательные газы. Ниже перечислены некоторые из наиболее распространённых вспомогательных газов, используемых при лазерной сварке.

Вспомогательный газ:Кислород

Кислород обычно используется в качестве вспомогательного газа и может применяться для увеличения нагрева и глубины сварки.

Добавление кислорода может увеличить скорость сварки и проплавление, однако его необходимо тщательно контролировать, чтобы избежать избытка кислорода, вызывающего проблемы с окислением.

Вспомогательный газ:Водород/Смесь водорода

Водород улучшает качество сварных швов и уменьшает образование пор.

Смеси аргона и водорода используются в некоторых специальных областях, например, для сварки нержавеющей стали. Содержание водорода в смеси обычно составляет от 2% до 15%.

Защитный газ:Азот

Азот также часто используется в качестве вспомогательного газа при лазерной сварке.

Энергия ионизации азота умеренная, выше, чем у аргона, но ниже, чем у водорода.

Степень ионизации, как правило, достигается за счёт воздействия лазера. Это позволяет эффективнее снижать образование плазменных облаков, обеспечивать более высокое качество сварных швов и их внешний вид, а также снижать воздействие кислорода на сварные швы.

Азот также можно использовать для контроля температуры в зоне сварки и уменьшения образования пузырьков и пор.

Защитный газ:Гелий

Гелий обычно используется для мощной лазерной сварки, поскольку он имеет низкую теплопроводность и нелегко ионизируется, что позволяет лазеру проходить беспрепятственно, а энергии луча беспрепятственно достигать поверхности заготовки.

Способствует более мощной сварке. Гелий также может использоваться для улучшения качества сварки и контроля температуры. Это наиболее эффективный защитный газ, используемый при лазерной сварке, но он относительно дорогой.

3. Охлаждающий газ:

Охлаждающий газ часто используется при лазерной сварке для контроля температуры в зоне сварки, предотвращения перегрева и поддержания качества сварки. Ниже приведены некоторые из наиболее часто используемых охлаждающих газов:

Охлаждающий газ/среда:Вода

Вода является распространенной охлаждающей средой, часто используемой для охлаждения лазерных генераторов и оптических систем лазерной сварки.

Системы водяного охлаждения могут помочь поддерживать стабильную температуру лазерного генератора и оптических компонентов, обеспечивая стабильность и производительность лазерного луча.

Охлаждающий газ/среда:Атмосферные газы

В некоторых процессах лазерной сварки для охлаждения могут использоваться окружающие атмосферные газы.

Например, в оптической системе лазерного генератора охлаждающий эффект может оказывать окружающий атмосферный газ.

Охлаждающий газ/среда:Инертные газы

В качестве охлаждающих газов также могут использоваться инертные газы, такие как аргон и азот.

Они имеют меньшую теплопроводность и могут использоваться для регулирования температуры в зоне сварки и уменьшения зоны термического влияния (ЗТВ).

Охлаждающий газ/среда:Жидкий азот

Жидкий азот — это охлаждающая среда с чрезвычайно низкой температурой, которую можно использовать для сверхмощной лазерной сварки.

Обеспечивает очень эффективный охлаждающий эффект и контроль температуры в зоне сварки.

4. Смешанный газ:

Газовые смеси широко используются в сварке для оптимизации различных аспектов процесса, таких как скорость сварки, глубина проплавления и стабильность дуги. Существует два основных типа газовых смесей: бинарные и тройные.

Бинарные газовые смеси:Аргон + Кислород

Добавление небольшого количества кислорода к аргону улучшает стабильность дуги, улучшает структуру сварочной ванны и увеличивает скорость сварки. Эта смесь обычно используется для сварки углеродистой, низколегированной и нержавеющей стали.

Бинарные газовые смеси:Аргон + углекислый газ

Добавление CO₂ к аргону повышает прочность сварного шва и коррозионную стойкость, а также уменьшает разбрызгивание. Эта смесь часто используется для сварки углеродистой и нержавеющей стали.

Бинарные газовые смеси:Аргон + Водород

Водород повышает температуру дуги, увеличивает скорость сварки и снижает количество сварочных дефектов. Он особенно полезен при сварке никелевых сплавов и нержавеющей стали.

Тройные газовые смеси:Аргон + Кислород + Углекислый газ

Эта смесь сочетает в себе преимущества смесей аргона и кислорода, а также аргона и CO₂. Она уменьшает разбрызгивание, улучшает текучесть сварочной ванны и повышает качество сварного шва. Она широко применяется для сварки углеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей различной толщины.

Тройные газовые смеси:Аргон + Гелий + Углекислый газ

Эта смесь способствует повышению стабильности дуги, повышению температуры сварочной ванны и скорости сварки. Она используется при сварке короткими замыканиями и тяжёлых сварочных работах, обеспечивая лучший контроль над окислением.

Выбор газа для различных применений

Ручная лазерная сварка деталей

Ручная лазерная сварка

В различных областях применения лазерной сварки выбор подходящего газа имеет решающее значение, поскольку различные сочетания газов могут обеспечивать разное качество, скорость и эффективность сварки. Вот несколько рекомендаций, которые помогут вам выбрать правильный газ для вашей конкретной области применения:

Тип сварочного материала:

Нержавеющая стальобычно используетАргон или смесь аргона и водорода.

Алюминий и алюминиевые сплавычасто используютЧистый аргон.

Титановые сплавычасто используютАзот.

Высокоуглеродистые сталичасто используютКислород как вспомогательный газ.

Скорость и глубина сварки:

Если требуется более высокая скорость сварки или более глубокое проваривание, можно скорректировать газовую смесь. Добавление кислорода часто улучшает скорость и провар, но его необходимо тщательно контролировать, чтобы избежать проблем с окислением.

Контроль зоны термического влияния (ЗТВ):

В зависимости от очищаемого материала в процессе очистки могут образовываться опасные отходы, требующие специальных процедур утилизации. Это может увеличить общую стоимость процесса лазерной очистки.

Качество сварки:

Некоторые газовые комбинации могут улучшить качество и внешний вид сварных швов. Например, азот может обеспечить лучший внешний вид и качество поверхности.

Контроль пор и пузырьков:

В случаях, требующих очень высокого качества сварных швов, необходимо уделять особое внимание образованию пор и пузырьков. Правильный выбор газа может снизить риск возникновения этих дефектов.

Вопросы оборудования и стоимости:

Выбор газа также зависит от типа и стоимости оборудования. Для некоторых газов могут потребоваться специальные системы подачи или более высокие затраты.

Для конкретных применений рекомендуется обратиться к инженеру-сварщику или профессиональному производителю оборудования для лазерной сварки, чтобы получить профессиональную консультацию и оптимизировать процесс сварки.

Прежде чем выбрать окончательную комбинацию газов, обычно требуются некоторые эксперименты и оптимизация.

В зависимости от конкретного применения можно попробовать различные комбинации и параметры газа, чтобы найти оптимальные условия сварки.

Что вам нужно знать о ручной лазерной сварке

5 фактов о лазерной сварке

Рекомендуемый лазерный сварочный аппарат

Для оптимизации задач металлообработки и обработки материалов крайне важно выбрать правильное оборудование. MimoWork Laser рекомендуетРучной лазерный сварочный аппаратдля точного и эффективного соединения металлов.

Высокая производительность и мощность для различных сварочных работ

Ручной лазерный сварочный аппарат мощностью 2000 Вт отличается небольшими размерами, но превосходным качеством сварки.

Стабильный источник волоконного лазера и подключенный волоконно-оптический кабель обеспечивают безопасную и стабильную подачу лазерного луча.

Благодаря высокой мощности лазерная сварка «замочная скважина» совершенствуется и позволяет создавать более прочные сварные соединения даже для толстого металла.

Портативный лазерный сварочный аппарат имеет компактный и небольшой размер, оснащен переносным ручным лазерным сварочным пистолетом, который легкий и удобный для многолазерной сварки под любым углом и на любой поверхности.

Дополнительные различные типы сопел для лазерной сварки и автоматические системы подачи проволоки облегчают процесс лазерной сварки и делают его удобным для новичков.

Высокоскоростная лазерная сварка значительно повышает эффективность и производительность вашего производства, обеспечивая при этом превосходный эффект лазерной сварки.

Подвести итог

Короче говоря, при лазерной сварке необходимо использовать газ для защиты зоны сварки, контроля температуры, повышения качества сварки и защиты оптических систем. Выбор подходящего типа газа и параметров подачи газа является важным фактором для обеспечения эффективного и стабильного процесса лазерной сварки и получения высококачественных результатов. Для различных материалов и областей применения могут потребоваться различные типы газа и пропорции смешивания для удовлетворения конкретных требований к сварке.

Свяжитесь с нами сегоднячтобы узнать больше о наших лазерных резаках и о том, как они могут оптимизировать ваш процесс резки.

Есть идеи по поводу лазерных сварочных аппаратов?


Время публикации: 13 января 2025 г.

Отправьте нам Ваше сообщение:

Напишите здесь свое сообщение и отправьте его нам