Laserové zváranie je zamerané hlavne na zlepšenie účinnosti zvárania a kvality tenkostenných materiálov a presných dielov. Dnes nebudeme hovoriť o výhodách laserového zvárania, ale zameriame sa na to, ako správne používať ochranné plyny pre laserové zváranie.
Prečo používať ochranný plyn na laserové zváranie?
Pri laserovom zváraní ovplyvní ochranný plyn tvarovanie zvaru, kvalitu zvaru, hĺbku zvaru a šírku zvaru. Vo väčšine prípadov bude mať fúkanie asistovaného plynu pozitívny vplyv na zvar, ale môže priniesť aj nepriaznivé účinky.
Keď správne fúkate ochranný plyn, pomôže vám to:
✦Účinne chráňte zvarový kúpeľ, aby ste znížili alebo dokonca zabránili oxidácii
✦Účinne znížte rozstrekovanie vznikajúce pri procese zvárania
✦Účinne zmenšuje zvarové póry
✦Pomôžte rovnomernému roztiahnutiu zvarového kúpeľa pri tuhnutí, aby zvarový šev mal čistý a hladký okraj
✦Účinne sa zníži tieniaci účinok oblaku kovových pár alebo plazmového oblaku na laser a zvýši sa efektívna miera využitia lasera.
Pokiaľtyp ochranného plynu, prietok plynu a výber režimu fúkaniasú správne, môžete dosiahnuť ideálny efekt zvárania. Nesprávne použitie ochranného plynu však môže nepriaznivo ovplyvniť aj zváranie. Použitie nesprávneho typu ochranného plynu môže viesť k vŕzganiu zvaru alebo k zníženiu mechanických vlastností zvárania. Príliš vysoká alebo príliš nízka rýchlosť prúdenia plynu môže viesť k závažnejšej oxidácii zvaru a vážnemu vonkajšiemu rušeniu kovového materiálu vo zvarovom kúpeli, čo má za následok zrútenie zvaru alebo nerovnomerné tvarovanie.
Druhy ochranného plynu
Bežne používané ochranné plyny pri laserovom zváraní sú hlavne N2, Ar a He. Ich fyzikálne a chemické vlastnosti sú rozdielne, preto sú odlišné aj ich účinky na zvary.
dusík (N2)
Ionizačná energia N2 je mierna, vyššia ako energia Ar a nižšia ako energia He. Pod žiarením lasera zostáva stupeň ionizácie N2 na rovnomernej úrovni, čo môže lepšie obmedziť tvorbu plazmového oblaku a zvýšiť efektívnu mieru využitia lasera. Dusík môže reagovať s hliníkovou zliatinou a uhlíkovou oceľou pri určitej teplote za vzniku nitridov, ktoré zlepšia krehkosť zvaru a znížia húževnatosť a majú veľký nepriaznivý vplyv na mechanické vlastnosti zvarových spojov. Preto sa pri zváraní hliníkovej zliatiny a uhlíkovej ocele neodporúča používať dusík.
Chemická reakcia medzi dusíkom a nehrdzavejúcou oceľou generovaná dusíkom však môže zlepšiť pevnosť zvarového spoja, čo bude prospešné pre zlepšenie mechanických vlastností zvaru, takže zváranie nehrdzavejúcej ocele môže používať dusík ako ochranný plyn.
argón (Ar)
Ionizačná energia argónu je relatívne nízka a stupeň jeho ionizácie sa pôsobením lasera zvýši. Potom argón ako ochranný plyn nemôže účinne kontrolovať tvorbu plazmových oblakov, čo zníži efektívnu mieru využitia laserového zvárania. Vynára sa otázka: je argón zlým kandidátom na zváranie ako ochranný plyn? Odpoveď je nie. Keďže ide o inertný plyn, argón ťažko reaguje s väčšinou kovov a použitie argónu je lacné. Okrem toho, hustota Ar je veľká, prispeje k klesaniu na povrch zvarového kúpeľa a môže lepšie chrániť zvarový kúpeľ, takže argón možno použiť ako bežný ochranný plyn.
hélium (He)
Na rozdiel od argónu má hélium relatívne vysokú ionizačnú energiu, ktorá môže ľahko kontrolovať tvorbu plazmových oblakov. Hélium zároveň nereaguje so žiadnymi kovmi. Je to skutočne dobrá voľba pre laserové zváranie. Jediným problémom je, že hélium je pomerne drahé. Pre výrobcov, ktorí poskytujú sériovú výrobu kovových výrobkov, hélium výrazne zvýši výrobné náklady. Hélium sa teda všeobecne používa vo vedeckom výskume alebo vo výrobkoch s veľmi vysokou pridanou hodnotou.
Ako vyfúknuť ochranný plyn?
V prvom rade by malo byť jasné, že takzvaná „oxidácia“ zvaru je len bežný názov, ktorý teoreticky označuje chemickú reakciu medzi zvarom a škodlivými zložkami vo vzduchu, vedúcu k znehodnoteniu zvaru. . Bežne zvarový kov reaguje s kyslíkom, dusíkom a vodíkom vo vzduchu pri určitej teplote.
Aby sa zabránilo „oxidácii“ zvaru, je potrebné obmedziť alebo zabrániť kontaktu medzi týmito škodlivými zložkami a zvarovým kovom pri vysokej teplote, ktorá nie je len v roztavenom kove kúpeľa, ale počas celého obdobia od roztavenia zvarového kovu až po roztavený bazénový kov stuhne a jeho teplota sa ochladí na určitú teplotu.
Dva hlavné spôsoby fúkania ochranného plynu
▶Jedným z nich je fúkanie ochranného plynu na bočnú os, ako je znázornené na obrázku 1.
▶Druhým je metóda koaxiálneho fúkania, ako je znázornené na obrázku 2.
Obrázok 1
Obrázok 2
Špecifický výber dvoch spôsobov fúkania je komplexným zvážením mnohých aspektov. Vo všeobecnosti sa odporúča zvoliť spôsob bočného fúkania ochranného plynu.
Niekoľko príkladov laserového zvárania
1. Rovné guľôčkové/linkové zváranie
Ako je znázornené na obrázku 3, tvar zvaru produktu je lineárny a tvar spoja môže byť tupý spoj, preplátovaný spoj, negatívny rohový spoj alebo prekrytý zvarový spoj. Pre tento typ produktu je lepšie použiť ochranný plyn vyfukujúci bočnú os, ako je znázornené na obrázku 1.
2. Zatvorte tvarové alebo plošné zváranie
Ako je znázornené na obrázku 4, tvar zvaru produktu je uzavretý vzor, ako je rovinný obvod, rovinný mnohostranný tvar, rovinný viacsegmentový lineárny tvar atď. Pre tento typ produktu je lepšie použiť metódu koaxiálneho ochranného plynu, ako je znázornené na obrázku 2.
Výber ochranného plynu priamo ovplyvňuje kvalitu zvárania, účinnosť a náklady na výrobu, ale kvôli rôznorodosti zváracieho materiálu je v skutočnom procese zvárania výber zváracieho plynu zložitejší a vyžaduje komplexné zváženie zváracieho materiálu, zvárania. spôsob, polohu zvárania, ako aj požiadavky na zvárací efekt. Prostredníctvom zváracích testov si môžete vybrať vhodnejší zvárací plyn, aby ste dosiahli lepšie výsledky.
Záujem o laserové zváranie a ochotný naučiť sa, ako si vybrať ochranný plyn
Súvisiace odkazy:
Čas odoslania: 10. októbra 2022