Vplyv ochranného plynu pri laserovom zváraní
Vreckový laserový zvárač
Obsah kapitoly:
▶ Čo pre vás môže dostať správny štít plyn?
▶ Rôzne typy ochranného plynu
▶ Dva metódy používania ochranného plynu
▶ Ako vybrať správny ochranný plyn?
Vreckové laserové zváranie
Pozitívny účinok správneho plynu štítu
Pri laserovom zváraní môže mať výber ochranného plynu významný vplyv na tvorbu, kvalitu, hĺbku a šírku zvarového švu. Vo veľkej väčšine prípadov má zavedenie ochranného plynu pozitívny vplyv na zvarový šv. Môže však mať aj nepriaznivé účinky. Pozitívne účinky použitia správneho ochranného plynu sú nasledujúce:
1. Efektívna ochrana zváracieho bazénu
Správne zavedenie ochranného plynu môže účinne chrániť zvarový bazén pred oxidáciou alebo dokonca úplne zabrániť oxidácii.
2. Zníženie rozstrekovania
Správne zavedenie ochranného plynu môže účinne znížiť rozstrekovanie počas procesu zvárania.
3. Jednotná tvorba zvarového švu
Správne zavedenie ochranného plynu podporuje rovnomerné šírenie zvarovej oblasti počas tuhnutia, čo vedie k rovnomernému a esteticky príjemnému zvarovému švu.
4. Zvýšené využitie laserov
Správne zavedenie ochranného plynu môže účinne znížiť tieniaci účinok kovových oblakov pary alebo plazmových mrakov na laser, čím sa zvýši účinnosť lasera.
5. Zníženie pórovitosti zvaru
Správne zavedenie ochranného plynu môže účinne minimalizovať tvorbu plynových pórov vo zvarovom švíku. Výberom príslušného typu plynu, prietoku a metódy úvodu je možné dosiahnuť ideálne výsledky.
Však
Nesprávne použitie ochranného plynu môže mať škodlivé účinky na zváranie. Nežiaduce účinky zahŕňajú:
1. Zhoršenie zvarového švu
Nesprávne zavedenie ochranného plynu môže mať za následok zlú kvalitu zvaru.
2. Praskanie a znížené mechanické vlastnosti
Výber nesprávneho typu plynu môže viesť k praskaniu zvaru a zníženiu mechanického výkonu.
3. Zvýšená oxidácia alebo rušenie
Výber nesprávneho prietoku plynu, či už je príliš vysoký alebo príliš nízky, môže viesť k zvýšenej oxidácii zvarového švu. Môže tiež spôsobiť vážne poruchy roztaveného kovu, čo má za následok kolaps alebo nerovnomernú tvorbu zvarného švu.
4. Nedostatočná ochrana alebo negatívny vplyv
Výber nesprávnej metódy zavedenia plynu môže viesť k nedostatočnej ochrane zvarového švu alebo dokonca mať negatívny vplyv na tvorbu zvarového švu.
5. Vplyv na hĺbku zvaru
Zavedenie ochranného plynu môže mať určitý vplyv na hĺbku zvaru, najmä pri zváraní tenkých dosiek, kde má tendenciu znižovať hĺbku zvaru.
Vreckové laserové zváranie
Typy ochranných plynov
Bežne používané ochranné plyny pri laserovom zváraní sú dusík (N2), argón (AR) a hélium (HE). Tieto plyny majú rôzne fyzikálne a chemické vlastnosti, ktoré vedú k rôznym účinkom na zvarový šv.
1. Dusík (N2)
N2 má miernu ionizačnú energiu, vyššiu ako AR a nižšia ako on. Pri pôsobení lasera ionizuje do miernej miery, čím účinne znižuje tvorbu oblakov plazmy a zvyšuje využitie lasera. Dusík však môže pri určitých teplotách chemicky reagovať chemicky so zliatinami hliníka a uhlíkovou oceľou, ktorá tvorí nitridy. To môže zvýšiť krehkosť a znížiť húževnatosť zvarového švu, čo negatívne ovplyvňuje jeho mechanické vlastnosti. Preto sa neodporúča použitie dusíka ako ochranného plynu pre zliatiny hliníka a zvary uhlíkovej ocele. Na druhej strane, dusík môže reagovať s nehrdzavejúcou oceľou a vytvára nitridy, ktoré zvyšujú pevnosť zvarného kĺbu. Preto sa dusík môže použiť ako ochranný plyn na zváranie nehrdzavejúcej ocele.
2. Argon Gas (AR)
Argónový plyn má relatívne najnižšiu ionizačnú energiu, čo vedie k vyššiemu stupňu ionizácie pri laserovom pôsobení. Je to nepriaznivé na kontrolu tvorby plazmových oblakov a môže mať určitý vplyv na efektívne využitie laserov. Argón má však veľmi nízku reaktivitu a je nepravdepodobné, že sa podrobí chemickým reakciám s bežnými kovmi. Argon je navyše nákladovo efektívny. Ďalej, vďaka svojej vysokej hustote, Argon klesá nad zvarovým fondom, čím poskytuje lepšiu ochranu pre zvarový bazén. Preto sa môže použiť ako konvenčný tieniaci plyn.
3. Hélium plyn (HE)
Héliový plyn má najvyššiu ionizačnú energiu, čo vedie k veľmi nízkemu stupňu ionizácie pri laserovom pôsobení. Umožňuje lepšiu kontrolu tvorby mrakov v plazme a lasery môžu účinne interagovať s kovmi. Hélium má navyše veľmi nízku reaktivitu a ľahko sa nepodlieha chemickým reakciám s kovmi, čo z neho robí vynikajúci plyn na tienenie zvaru. Náklady na hélium sú však vysoké, takže sa vo všeobecnosti nepoužíva pri hromadnej výrobe výrobkov. Bežne sa používa vo vedeckom výskume alebo vo výrobkoch s vysokou pridanou hodnotou.
Vreckové laserové zváranie
Metódy zavádzania tienenia plynu
V súčasnosti existujú dva hlavné metódy na zavedenie tieniaceho plynu: búrka mimo osi a koaxiálny tieniaci plyn, ako je znázornené na obrázku 1 a na obrázku 2.
Obrázok 1: Off-osi stranou fúkajúci tieniaci plyn
Obrázok 2: Koaxiálny tieniaci plyn
Výber medzi dvoma metódami fúkania závisí od rôznych úvah. Všeobecne sa odporúča používať metódu vyfukovania mimo osi na tienenie plynu.
Vreckové laserové zváranie
Princípy na výber metódy zavedenia tienenia plynu
Po prvé, je dôležité objasniť, že pojem „oxidácia“ zvarov je hovorovým výrazom. Teoreticky sa týka zhoršenia kvality zvaru v dôsledku chemických reakcií medzi kovom zvaru a škodlivými zložkami vo vzduchu, ako je kyslík, dusík a vodík.
Prevencia oxidácie zvaru zahŕňa zníženie alebo zabránenie kontaktu medzi týmito škodlivými zložkami a vysokoteplotným zvarovým kovom. Tento vysokoteplotný stav zahŕňa nielen kov roztaveného zvaru, ale aj celé obdobie od prípadu, keď sa kov zvaru roztopí, až kým bazén stuhne a jeho teplota klesá pod určitú prahovú hodnotu.
Napríklad pri zváraní zliatin titánu, keď je teplota nad 300 ° C, nastane rýchla absorpcia vodíka; Nad 450 ° C sa vyskytuje rýchla absorpcia kyslíka; a nad 600 ° C, nastane rýchla absorpcia dusíka. Preto je potrebná účinná ochrana pre zvar zliatiny titánovej zliatiny počas fázy, keď stuhne a jeho teplota klesá pod 300 ° C, aby sa zabránilo oxidácii. Na základe vyššie uvedeného opisu je zrejmé, že vyfúknutý tieniaci plyn musí poskytovať ochranu nielen zváraniu fondu vo vhodnom čase, ale aj práve pre vyrovnanú oblasť zvaru. Preto je metóda búrky mimo osi znázornená na obrázku 1 všeobecne preferovaná, pretože ponúka širší rozsah ochrany v porovnaní s metódou koaxiálneho tienenia znázorneného na obrázku 2, najmä pre práve uplatnenú oblasť zvaru. Pre určité konkrétne produkty je však potrebné vybrať z tejto metódy na základe štruktúry produktu a spoločnej konfigurácie.
Vreckové laserové zváranie
Špecifický výber spôsobu zavedenia tienenia plynu
1. Rovnomerný zvar
Ak je tvar zvaru produktu rovný, ako je to znázornené na obrázku 3, a spojovacia konfigurácia obsahuje zadky, kĺbové kĺby, zvary filé alebo zvary zásobníka, preferovanou metódou pre tento typ produktu je metóda fúkania mimo osi, ktorá je zobrazená v metóde fúkania. Obrázok 1.
Obrázok 3: Rovnomerný zvar
2. Zváranie planárnej uzavretej geometrie
Ako je znázornené na obrázku 4, zvar v tomto type produktu má uzavretý planárny tvar, napríklad kruhový, polygonálny alebo viacsegmentový tvar čiary. Spoločné konfigurácie môžu obsahovať zadné kĺby, kĺbové kĺby alebo zvary zásobníka. Pre tento typ produktu je preferovanou metódou použitie koaxiálneho tieniaceho plynu znázorneného na obrázku 2.
Obrázok 4: Zarobený geometrický zvára
Výber tieniaceho plynu pre planárne uzavreté zvary geometrie priamo ovplyvňuje kvalitu, efektívnosť a náklady na výrobu zvárania. V dôsledku rozmanitosti zváračských materiálov je však výber zváracieho plynu v skutočných procesoch zvárania zložitý. Vyžaduje si to komplexné zváženie zváracích materiálov, metód zvárania, zváračských pozícií a požadovaného výsledku zvárania. Výber najvhodnejšieho zváracého plynu sa dá určiť pomocou testov zvárania, aby sa dosiahli optimálne výsledky zvárania.
Vreckové laserové zváranie
Video Display | Pohľad na ručné laserové zváranie
VIDEO 1 - Dozviete sa viac o tom, čo je vreckový laserový zvárač
Video2 - všestranné laserové zváranie pre rôzne požiadavky
Odporúčaný vreckový laserový zvárač
Máte nejaké otázky týkajúce sa ručného laserového zvárania?
Čas príspevku: máj 19-2023