Ako vybrať najlepšie zmesi plynu pre vaše laserové zváranie?
Typy, výhody a aplikácie
Úvod:
Kľúčové veci, ktoré treba vedieť pred potápaním
Laserové zváranie je metóda zvárania s vysokou presnosťou, ktorá používa laserový lúč na roztavenie materiálu obrobku a potom po ochladení tvorí zvar. Pri laserovom zváraní hrá plyn kľúčovú úlohu.
Ochranný plyn ovplyvňuje nielen tvorbu švu zvárania, kvalitu zvaru, prenikanie švu zvárania a šírku penetrácie, ale tiež priamo ovplyvňuje kvalitu a účinnosť laserového zvárania.
Aké plyny sú potrebné na laserové zváranie?Tento článok sa podrobne pozrieDôležitosť laserových zváracích plynov, použité plyny a to, čo robia.
Odporúčame tiežnajlepší laserový zvárací strojPre vaše potreby.
Prečo je plyn potrebný na laserové zváranie?
Zváranie laserového lúča
Počas procesu laserového zvárania je laserový lúč s vysokou energiou zameraný na zváraciu plochu obrobku.
Spôsobuje okamžité topenie povrchového materiálu obrobku.
Počas laserového zvárania je potrebný plyn na ochranu zvárania.
Ovládajte teplotu, zlepšujte kvalitu zvaru a chráňte optický systém.
Výber vhodného typu plynu a parametrov dodávok je dôležitými faktormi pri zabezpečovaní efektívneho.
A stabilný proces zvárania laserom a získanie vysokokvalitných výsledkov zvárania.
1. Ochrana oblastí zvárania
Počas procesu laserového zvárania je oblasť zvaru vystavená vonkajšiemu prostrediu a je ľahko ovplyvnená kyslíkom a inými plynmi vo vzduchu.
Kyslík spúšťa oxidačné reakcie, ktoré môžu viesť k zníženej kvalite zvaru a tvorbe pórov a inklúzií. Zvar sa môže účinne chrániť pred kontamináciou kyslíka dodaním vhodného plynu, zvyčajne inertného plynu, ako je argón, do zváracej oblasti.
2. Ovládanie tepla
Výber a dodávka plynu môže pomôcť regulovať teplotu zvárania. Úpravou prietoku a typu plynu môže byť ovplyvnená rýchlosť chladenia oblasti zvárania. Je to dôležité na reguláciu tepelne ovplyvnenej zóny (HAZ) počas zvárania a zníženie tepelného skreslenia.
3. Vylepšená kvalita zvaru
Niektoré pomocné plyny, ako je kyslík alebo dusík, môžu zlepšiť kvalitu a výkon zvarov. Napríklad pridanie kyslíka môže zlepšiť prienik zvaru a zvýšiť rýchlosť zvárania, pričom tiež ovplyvňuje tvar a hĺbku zvaru.
4. Chladenie plynu
Pri laserovom zváraní je zváracia oblasť zvyčajne ovplyvnená vysokými teplotami. Pomocou systému chladenia plynu môže pomôcť regulovať teplotu zvárania a zabrániť prehriatiu. Je to nevyhnutné na zníženie tepelného stresu v oblasti zvárania a zlepšenie kvality zvárania.
Automatizované zváranie laserového lúča
5. Ochrana optických systémov plynu
Laserový lúč je zameraný na zváraciu oblasť cez optický systém.
Počas procesu spájkovania môžu generovaný roztavený materiál a aerosóly kontaminovať optické komponenty.
Zavedením plynov do oblasti zvárania sa zníži riziko kontaminácie a rozširuje sa životnosť optického systému.
Ktoré plyny sa používajú pri laserovom zváraní?
Pri laserovom zváraní plyn môže izolovať vzduch od zváracej dosky a zabráni mu v reagovaní vzduchom. Týmto spôsobom bude zváracia plocha kovovej dosky belšia a krajšia. Použitie plynu tiež chráni šošovky pred zváracím prachom. Zvyčajne sa používajú nasledujúce plyny:
1. Ochranný plyn:
Štítové plyny, niekedy nazývané „inertné plyny“, zohrávajú v procese laserového zvárania dôležitú úlohu. Laserové zváracie procesy často používajú na ochranu zvarového bazénu inertné plyny. Bežne používané ochranné plyny v laserovom zváraní zahŕňajú hlavne argón a neón. Ich fyzikálne a chemické vlastnosti sú rôzne, takže ich účinky na zvar sa líšia.
Ochranný plyn:Argón
Argon je jedným z najbežnejšie používaných inertných plynov.
Má vysoký stupeň ionizácie pri pôsobení lasera, ktorý nevedie na kontrolu tvorby oblakov plazmy, čo bude mať určitý vplyv na efektívne používanie laserov.
Inertná povaha argónu ju udržiava mimo spájkovacieho procesu, zatiaľ čo dobre rozpúšťa teplo, čo pomáha regulovať teplotu v spájkovacej oblasti.
Ochranný plyn:Neón
Neón sa často používa ako inertný plyn podobný argónu a používa sa hlavne na ochranu zváracej oblasti pred kyslíkom a inými znečisťujúcimi látkami vo vonkajšom prostredí.
Je dôležité poznamenať, že Neon nie je vhodný pre všetky aplikácie laserového zvárania.
Používa sa hlavne na niektoré špeciálne zváracie úlohy, ako sú zváracie silnejšie materiály alebo keď sú potrebné hlbšie zvarové švy.
2. Pomocný plyn:
Počas procesu laserového zvárania sa okrem hlavného ochranného plynu môžu používať aj pomocné plyny aj na zlepšenie výkonu a kvality zvárania. Nasledujú niektoré bežné pomocné plyny používané pri laserovom zváraní.
Pomocný plyn:Kyslík
Kyslík sa bežne používa ako asistenčný plyn a môže sa použiť na zvýšenie hĺbky tepla a zvaru počas zvárania.
Pridanie kyslíka môže zvýšiť rýchlosť zvárania a penetráciu, ale je potrebné ju starostlivo kontrolovať, aby sa zabránilo nadmernému kyslíku spôsobujúceho problémy s oxidáciou.
Pomocný plyn:Zmes vodíka/ vodíka
Vodík zlepšuje kvalitu zvarov a znižuje tvorbu pórovitosti.
Zmesi argónu a vodíka sa používajú v niektorých špeciálnych aplikáciách, ako je napríklad zváracia nehrdzavejúca oceľ. Obsah vodíka v zmesi sa zvyčajne pohybuje od 2% do 15%.
Ochranný plyn:Dusík
Dusík sa často používa ako pomocný plyn pri zváraní laserom.
Ionizačná energia dusíka je mierna, vyššia ako argón a nižšia ako vodík.
Ionizačný stupeň je vo všeobecnosti pod pôsobením lasera. Môže lepšie znížiť tvorbu plazmových oblakov, poskytnúť vyššiu kvalitu zvarov a vzhľad a znížiť vplyv kyslíka na zvary.
Dusík sa môže tiež použiť na reguláciu teploty zváracej oblasti a na zníženie tvorby bublín a pórov.
Ochranný plyn:Hélium
Hélium sa zvyčajne používa na vysoko výkonné laserové zváranie, pretože má nízku tepelnú vodivosť a nie je ľahko ionizovaná, čo umožňuje laseru hladko prechádzať a energia lúča na dosiahnutie povrchu obrobku bez akýchkoľvek prekážok.
Vedie k zváraniu s vyšším výkonom. Hélium sa môže použiť aj na zlepšenie kvality zvaru a teploty zvárania kontroly. Toto je najúčinnejší tieniaci plyn používaný pri laserovom zváraní, ale je relatívne drahý.
3. Chladiaci plyn:
Chladiaci plyn sa často používa počas laserového zvárania na reguláciu teploty zvárania, zabránenie prehriatiu a udržiavanie kvality zvárania. Nasledujú niektoré bežne používané chladiace plyny:
Chladiaci plyn/ médium:Vodná voda
Voda je bežné chladiace médium, ktoré sa často používa na ochladenie laserových generátorov a laserové zváracie optické systémy.
Systémy na chladenie vody môžu pomôcť udržať stabilnú teplotu laserového generátora a optických komponentov, aby sa zabezpečila stabilita a výkon laserového lúča.
Chladiaci plyn/ médium:Atmosférické plyny
V niektorých procesoch zvárania laserom je možné na chladenie použiť okolité atmosférické plyny.
Napríklad v optickom systéme laserového generátora môže okolitý plyn v atmosfére poskytnúť chladiaci efekt.
Chladiaci plyn/ médium:Inertné plyny
Ako chladiace plyny sa môžu použiť aj inertné plyny, ako sú argón a dusík.
Majú nižšiu tepelnú vodivosť a môžu sa použiť na reguláciu teploty zváracieho priestoru a na zníženie zóny postihnutej teplom (HAG).
Chladiaci plyn/ médium:Tekutý dusík
Kvapalný dusík je extrémne nízkoteplotné chladiace médium, ktoré sa môže použiť na extrémne vysoké laserové zváranie.
Poskytuje veľmi efektívny chladiaci efekt a zaisťuje reguláciu teploty v zváranej oblasti.
4. Zmiešaný plyn:
Zmesi plynu sa bežne používajú pri zváraní na optimalizáciu rôznych aspektov procesu, ako je rýchlosť zvárania, hĺbka penetrácie a stabilita oblúka. Existujú dva hlavné typy zmesí plynu: binárne a ternárne zmesi.
Zmesi binárneho plynu:Argón + kyslík
Pridanie malého množstva kyslíka do argónu zlepšuje stabilitu oblúka, spresňuje fond zvaru a zvyšuje rýchlosť zvárania. Táto zmes sa bežne používa na zváranie uhlíkovej ocele, nízko zliatiny a nehrdzavejúcej ocele.
Zmesi binárneho plynu:Argón + oxid uhličitý
Pridanie CO₂ k argónu zvyšuje pevnosť zvárania a odolnosť proti korózii a zároveň znižuje rozstrek. Táto zmes sa často používa na zváranie uhlíkovej ocele a nehrdzavejúcej ocele.
Zmesi binárneho plynu:Argón + vodík
Vodík zvyšuje teplotu oblúka, zlepšuje rýchlosť zvárania a znižuje defekty zvárania. Je to obzvlášť užitočné pri zváraní zliatin na báze niklu a nehrdzavejúcej ocele.
Zmesi ternárnych plynov:Argón + kyslík + oxid uhličitý
Táto zmes kombinuje výhody zmesí argón-oxygen a argón. Znižuje rozstrek, zlepšuje plynulosť zvaru a zvyšuje kvalitu zvaru. Všeobecne sa používa na zváranie rôznych hrúbok uhlíkovej ocele, oceľovej ocele a nehrdzavejúcej ocele.
Zmesi ternárnych plynov:Argón + hélium + oxid uhličitý
Táto zmes pomáha zlepšovať stabilitu oblúka, zvyšuje teplotu zvaru a zvyšuje rýchlosť zvárania. Používa sa v aplikáciách zvárania a ťažkých zvárania oblúka a ponúka lepšiu kontrolu nad oxidáciou.
Výber plynu v rôznych aplikáciách
Vreckové laserové zváranie
V rôznych aplikáciách laserového zvárania je výber vhodného plynu rozhodujúci, pretože rôzne kombinácie plynu môžu produkovať odlišnú kvalitu zvárania, rýchlosť a účinnosť. Tu je niekoľko pokynov, ktoré vám pomôžu zvoliť správny plyn pre vašu konkrétnu aplikáciu:
Typ zváracieho materiálu:
Nehrdzavejúca oceľzvyčajne používaZmes argónu alebo argónu/vodíka.
Zliatiny hliníka a hliníkačasto používaťČistý argón.
Zliatiny titánučasto používaťDusík.
Oceľové ocelečasto používaťKyslík ako pomocný plyn.
Rýchlosť zvárania a pentrácie:
Ak je potrebná vyššia rýchlosť zvárania alebo hlbšie prenikanie zvárania, je možné upraviť kombináciu plynu. Pridanie kyslíka často zlepšuje rýchlosť a penetráciu, ale je potrebné ju starostlivo kontrolovať, aby sa predišlo problémom s oxidáciou.
Ovládanie zóny ovplyvnenej teplom (HAZ):
V závislosti od vyčisteného materiálu sa môže počas procesu čistenia generovať nebezpečný odpad, ktorý vyžaduje špeciálne postupy manipulácie. To môže zvýšiť celkové náklady na proces čistenia laserom.
Kvalita zvaru:
Niektoré kombinácie plynu môžu zlepšiť kvalitu a vzhľad zvarov. Napríklad dusík môže poskytnúť lepší vzhľad a kvalitu povrchu.
Ovládanie pórov a bublín:
V prípade aplikácií, ktoré vyžadujú veľmi kvalitné zvary, je potrebné venovať osobitnú pozornosť tvorbe pórov a bublín. Správny výber plynu môže znížiť riziko týchto defektov.
Úvahy o vybavení a nákladoch:
Výber plynu je tiež ovplyvnený typom a nákladmi zariadenia. Niektoré plyny môžu vyžadovať špeciálne dodávateľské systémy alebo vyššie náklady.
V prípade konkrétnych aplikácií sa odporúča spolupracovať s zváracím inžinierom alebo profesionálnym výrobcom laserového zváracieho zariadenia s cieľom získať odborné poradenstvo a optimalizovať proces zvárania.
Pred výberom konečnej kombinácie plynu sa zvyčajne vyžaduje niektoré experimenty a optimalizácia.
V závislosti od konkrétnej aplikácie je možné nájsť rôzne kombinácie plynu a parametre nájsť optimálne podmienky zvárania.
Veci, o ktorých potrebujete vedieť: Ručné laserové zváranie
Odporúčaný laserový zvárací stroj
Ak chcete optimalizovať vaše úlohy kovového spracovania a spracovania materiálov, je nevyhnutný výber správneho zariadenia. Mimowork Laser odporúčaVreckový laserový zvárací strojPre presné a efektívne spojenie kovov.
Vysokokapacitný a wattage pre rôzne aplikácie zvárania
Ručné zváracie zariadenie s vreckovým zváraním 2000 W sa vyznačuje malá veľkosť stroja, ale kvalita šumivého zvárania.
Stabilný zdroj laserového vlákna a pripojený kábel z vlákien poskytujú bezpečné a stabilné laserové dodávanie lúčov.
S vysokým výkonom je laserová zváracia dierka dokonalá a umožňuje zvárací kĺb pevnejšie dokonca aj pre hrubý kov.
Vďaka kompaktnému a malému strojovému vzhľadu je prenosný laserový zváračský stroj vybavený pohyblivou ručnou laserovou zváračskou pištoľou, ktorá je ľahká a vhodná pre aplikácie zvárania s viacerými lasermi v ľubovoľnom uhle a povrchu.
Voliteľné rôzne typy dýza laserových zváračov a automatického kŕmenia drôtov uľahčujú operáciu zvárania laserom a to je priateľské pre začiatočníkov.
Vysokorýchlostné laserové zváranie výrazne zvyšuje vašu výrobnú účinnosť a výstup a umožňuje vynikajúci efekt zvárania laserom.
Zhrnúť
Stručne povedané, laserové zváranie musí používať plyn na ochranu oblastí zvárania, na kontrolu teploty, zlepšenie kvality zvaru a ochranu optických systémov. Výber vhodných typov plynu a parametrov dodávok je dôležitým faktorom pri zabezpečovaní efektívneho a stabilného procesu laserového zvárania a získaní vysoko kvalitných výsledkov zvárania. Rôzne materiály a aplikácie môžu vyžadovať rôzne typy a zmiešané rozmery, aby sa splnili konkrétne požiadavky na zváranie.
Oslovte nás dnesAk sa chcete dozvedieť viac o našich laserových rezačkách a o tom, ako môžu optimalizovať váš proces výroby rezania.
Súvisiace odkazy
Nejaké nápady na laserové zváracie stroje?
Čas príspevku: Jan-13-2025