Kako izbrati najboljše plinske mešanice za vaše lasersko varjenje?
Vrste, ugodnosti in aplikacije
Uvod:
Ključne stvari, ki jih morate vedeti pred potapljanjem
Lasersko varjenje je visoko natančna metoda varjenja, ki uporablja laserski žarek za taljenje materiala obdelovanca in nato po hlajenju tvori zvar. Pri laserskem varjenju ima plin ključno vlogo.
Zaščitni plin ne vpliva samo na tvorbo varilnega šiva, kakovost varilnega šiva, penetracijo varilnega šiva in širino penetracije, ampak tudi neposredno vpliva na kakovost in učinkovitost laserskega varjenja.
Kateri plini so potrebni za lasersko varjenje?Ta članek bo poglobljeno ogledalPomen laserskih varilnih plinov, uporabljeni plini in kaj počnejo.
Priporočamo tudiNajboljši laserski varilni strojza vaše potrebe.
Zakaj je za lasersko varjenje potreben plin?
Varjenje z laserskim žarkom
Med postopkom laserskega varjenja je laserski žarek z visoko energijo osredotočen na območje varjenja obdelovanca.
Povzroči takojšnje taljenje površinskega materiala obdelovanca.
Za zaščito varilnega območja je potreben plin med laserskim varjenjem.
Nadzirajte temperaturo, izboljšajte kakovost zvara in zaščitite optični sistem.
Izbira ustreznih vrst plina in parametrov oskrbe so pomembni dejavniki pri zagotavljanju učinkovitosti.
In stabilen postopek laserskega varjenja in pridobivanje kakovostnih rezultatov varjenja.
1. Zaščita varilnih območij
Med postopkom laserskega varjenja je območje zvara izpostavljeno zunanjemu okolju in nanj zlahka vplivajo kisik in drugi plini v zraku.
Kisik sproži oksidacijske reakcije, ki lahko privedejo do zmanjšane kakovosti zvara, in ustvarjanja pore in vključkov. Zvar je mogoče učinkovito zaščititi pred onesnaženjem s kisikom, tako da do varilnega območja dovajamo ustrezen plin, običajno inertni plin, kot je argon.
2. Nadzor toplote
Izbira in oskrba plina lahko pomagajo nadzirati temperaturo varilnega območja. S prilagoditvijo hitrosti pretoka in vrste plina lahko vpliva na hitrost hlajenja varilnega območja. To je pomembno za nadzor toplotne cone (HAZ) med varjenjem in zmanjšanje toplotnega popačenja.
3. Izboljšana kakovost zvara
Nekateri pomožni plini, kot sta kisik ali dušik, lahko izboljšajo kakovost in zmogljivost zvarov. Na primer, dodajanje kisika lahko izboljša prodor zvara in poveča hitrost varjenja, hkrati pa vpliva na obliko in globino zvara.
4. hlajenje plina
Pri laserskem varjenju običajno vplivajo na območje varjenja visoke temperature. Uporaba sistema za hlajenje s plinom lahko pomaga nadzirati temperaturo varilnega območja in preprečiti pregrevanje. To je bistvenega pomena za zmanjšanje toplotnega stresa na območju varjenja in izboljšanje kakovosti varjenja.
Samodejno varjenje z laserskim žarkom
5. Zaščita plina optičnih sistemov
Laserski žarek je osredotočen na območje varjenja prek optičnega sistema.
Med postopkom spajkanja lahko ustvarjeni staljeni material in aerosoli onesnažijo optične komponente.
Z uvedbo plinov v območje varjenja se tveganje za kontaminacijo zmanjša in življenjska doba optičnega sistema podaljša.
Kateri plini se uporabljajo pri laserskem varjenju?
Pri laserskem varjenju lahko plin izolira zrak iz varilne plošče in prepreči, da bi reagiral z zrakom. Tako bo varilna površina kovinske plošče bel in lepša. Uporaba plina ščiti tudi leče pred varilnim prahom. Običajno se uporabljajo naslednji plini:
1. Zaščitni plin:
Zaščitni plini, včasih imenovani "inertni plini", igrajo pomembno vlogo v procesu laserskega varjenja. Laserski procesi varjenja pogosto uporabljajo inertne pline za zaščito varilnega bazena. Pogosto uporabljeni zaščitni plini v laserskem varjenju vključujejo predvsem argon in neonsko. Njihove fizikalne in kemijske lastnosti so različne, zato so tudi njihovi učinki na zvar različni.
Zaščitni plin:Argon
Argon je eden najpogosteje uporabljenih inertnih plinov.
Ima visoko stopnjo ionizacije pod delovanjem laserja, ki ne pripomore k nadzoru tvorbe plazemskih oblakov, kar bo imelo določen vpliv na učinkovito uporabo laserjev.
Inertna narava argona ga prepreči postopek spajkanja, hkrati pa tudi dobro razblini toploto, kar pomaga pri nadzoru temperature na območju spajkanja.
Zaščitni plin:Neon
Neon se pogosto uporablja kot inertni plin, podoben argonu in se uporablja predvsem za zaščito varilnega območja pred kisikom in drugimi onesnaževali v zunanjem okolju.
Pomembno je opozoriti, da Neon ni primeren za vse aplikacije za lasersko varjenje.
Uporablja se predvsem za nekatere posebne varilne naloge, na primer varjenje debelejših materialov ali kadar so potrebni globlji zvarki.
2. pomožni plin:
Med postopkom laserskega varjenja se lahko poleg glavnega zaščitnega plina uporabijo tudi pomožni plini za izboljšanje učinkovitosti in kakovosti varjenja. Sledi nekaj običajnih pomožnih plinov, ki se uporabljajo pri laserskem varjenju.
Pomožni plin:Kisik
Kisik se običajno uporablja kot asistenčni plin in se lahko uporablja za povečanje toplote in globine varjenja med varjenjem.
Dodajanje kisika lahko poveča hitrost varjenja in penetracijo, vendar ga je treba skrbno nadzorovati, da se prepreči presežek kisika, ki povzroča težave z oksidacijo.
Pomožni plin:Zmes vodika/ vodika
Vodik izboljšuje kakovost zvarov in zmanjšuje nastanek poroznosti.
Mešanice argona in vodika se uporabljajo v nekaterih posebnih aplikacijah, kot je varjenje iz nerjavečega jekla. Vsebnost vodika v mešanici se običajno giblje od 2% do 15%.
Zaščitni plin:Dušik
Dušik se pogosto uporablja tudi kot pomožni plin pri laserskem varjenju.
Ionizacijska energija dušika je zmerna, višja od argona in nižja od vodika.
Stopnja ionizacije je na splošno pod delovanjem laserja. Bolje lahko zmanjša tvorbo oblakov v plazmi, zagotovi bolj kakovostne zvare in videz ter zmanjša vpliv kisika na zvare.
Dušik se lahko uporablja tudi za nadzor temperature varilnega območja in zmanjšanje tvorbe mehurčkov in pore.
Zaščitni plin:Helija
Helij se običajno uporablja za lasersko varjenje z visoko močjo, ker ima nizko toplotno prevodnost in ga ni enostavno ioniziran, kar omogoča, da laser nemoteno prehaja in energija žarka doseže površino obdelovanca brez ovir.
Ugodno za varjenje z večjo energijo. Helij se lahko uporablja tudi za izboljšanje kakovosti zvara in nadzorovanja temperatur varjenja. To je najučinkovitejši zaščitni plin, ki se uporablja pri laserskem varjenju, vendar je razmeroma drago.
3. Hladilni plin:
Hladilni plin se pogosto uporablja med laserskim varjenjem za nadzor temperature varilnega območja, preprečevanje pregrevanja in vzdrževanje kakovosti varjenja. Sledi nekaj pogosto uporabljenih hladilnih plinov:
Hladilni plin/ medij:Voda
Voda je pogost hladilni medij, ki se pogosto uporablja za hlajenje laserskih generatorjev in laserskih varilnih optičnih sistemov.
Vodni hladilni sistemi lahko pomagajo vzdrževati stabilno temperaturo laserskega generatorja in optičnih komponent, da se zagotovi stabilnost in zmogljivost laserskega žarka.
Hladilni plin/ medij:Atmosferski plini
V nekaterih postopkih laserskega varjenja se lahko za hlajenje uporabijo atmosferski plini v okolju.
Na primer, v optičnem sistemu laserskega generatorja lahko okoliški atmosfera plin zagotavlja hladilni učinek.
Hladilni plin/ medij:Inertni plini
Kot hladilni plini se lahko uporabljajo tudi inertni plini, kot sta argon in dušik.
Imajo nižjo toplotno prevodnost in jih je mogoče uporabiti za nadzor temperature območja varjenja in zmanjšanje toplotno prizadete cone (HAZ).
Hladilni plin/ medij:Tekoči dušik
Tekoči dušik je izjemno nizkotemperaturni hladilni medij, ki ga je mogoče uporabiti za izjemno moči laserskega varjenja.
Zagotavlja zelo učinkovit hladilni učinek in zagotavlja nadzor temperature na območju varjenja.
4. mešani plin:
Plinske mešanice se običajno uporabljajo pri varjenju za optimizacijo različnih vidikov postopka, kot so hitrost varjenja, globina penetracije in stabilnost obloka. Obstajata dve glavni vrsti plinskih mešanic: binarne in trinalne mešanice.
Binarne plinske mešanice:Argon + kisik
Če dodate majhno količino kisika v argon, izboljša stabilnost loka, izboljša bazen zvara in poveča hitrost varjenja. Ta mešanica se običajno uporablja za varjenje ogljikovega jekla, jeklo z nizko zlitino in nerjavno jeklo.
Binarne plinske mešanice:Argon + ogljikov dioksid
Dodajanje Co₂ k argonu poveča trdnost varjenja in korozijsko odpornost, hkrati pa zmanjšuje škropljenje. Ta mešanica se pogosto uporablja za varjenje ogljikovega jekla in nerjavečega jekla.
Binarne plinske mešanice:Argon + vodik
Vodik poveča temperaturo loka, izboljšuje hitrost varjenja in zmanjša okvare varjenja. Posebej je uporaben za varjenje zlitin na osnovi niklja in nerjavečega jekla.
Ternarne plinske mešanice:Argon + kisik + ogljikov dioksid
Ta mešanica združuje prednosti mešanic argon-kisik in argon-Co₂. Zmanjšuje škropljenje, izboljšuje fluidnost zvara in poveča kakovost zvara. Široko se uporablja za varjenje različnih debeline ogljikovega jekla, jekla z nizko zlitino in nerjavečega jekla.
Ternarne plinske mešanice:Argon + helij + ogljikov dioksid
Ta mešanica pomaga izboljšati stabilnost obloka, povečuje temperaturo zvara in poveča hitrost varjenja. Uporablja se v lokalnem varjenju s kratkim stikom in težkim varjenjem, ki ponuja boljši nadzor nad oksidacijo.
Izbira plina v različnih aplikacijah
Ročno lasersko varjenje
Pri različnih aplikacijah laserskega varjenja je izbira ustreznega plina ključnega pomena, saj lahko različne kombinacije plina povzročijo različne kakovosti, hitrosti in učinkovitosti varjenja. Tu je nekaj smernic, ki vam bodo pomagale izbrati pravi plin za vašo posebno aplikacijo:
Vrsta materiala za varjenje:
Nerjavno jekloobičajno uporabljaArgon ali argon/vodikova mešanica.
Aluminijaste in aluminijeve zlitinepogosto uporabljenaČisti argon.
Titanove zlitinepogosto uporabljenaDušik.
Jekla z visoko ogljikompogosto uporabljenaKisik kot pomožni plin.
Hitrost varjenja in pentracija:
Če je potrebna večja hitrost varjenja ali globlje penetracija varjenja, je mogoče prilagoditi kombinacijo plina. Dodajanje kisika pogosto izboljša hitrost in penetracijo, vendar ga je treba skrbno nadzorovati, da se prepreči težava z oksidacijo.
Nadzor območja, prizadetim toplote (HAZ):
Glede na čiščenje materiala se lahko med postopkom čiščenja ustvarijo nevarne odpadke, ki zahtevajo posebne postopke ravnanja. To lahko doda skupne stroške postopka čiščenja laserskega čiščenja.
Kakovost zvara:
Nekatere kombinacije plinov lahko izboljšajo kakovost in videz zvarov. Na primer, dušik lahko zagotavlja boljši videz in kakovost površine.
Nadzor pore in mehurčkov:
Za aplikacije, ki zahtevajo zelo kakovostne zvare, je treba posebno pozornost nameniti oblikovanju pore in mehurčkov. Pravilna izbira plina lahko zmanjša tveganje za te napake.
Oprema in stroški:
Na izbiro plina vplivajo tudi vrsta opreme in stroški. Nekateri plini bodo morda zahtevali posebne oskrbovalne sisteme ali višje stroške.
Za posebne aplikacije je priporočljivo sodelovati z varilnim inženirjem ali s profesionalnim proizvajalcem laserske varilne opreme, da pridobite strokovno svetovanje in optimizirate postopek varjenja.
Pred izbiro končne kombinacije plina je običajno potrebno nekaj eksperimentiranja in optimizacije.
Glede na posebno uporabo lahko različne kombinacije plina in parametri poskusite najti optimalne pogoje varjenja.
Stvari, o katerih morate vedeti: ročno lasersko varjenje
Priporočen laserski varilni stroj
Za optimizacijo nalog za obdelavo kovin in obdelavo materiala je ključnega pomena izbira prave opreme. Mimowork Laser priporočaRočni laserski varilni strojZa natančno in učinkovito spajanje kovin.
Visoka zmogljivost in moč za različne aplikacije za varjenje
Za laserski varilni stroj 2000W je značilna majhna velikost stroja, vendar peneča kakovost varjenja.
Stabilni laserski vir in povezan vlaknasti kabel zagotavljata varno in enakomerno dostavo laserskega žarka.
Z veliko močjo je ključavnico z laserskim varjenjem popoln in omogoča varilni sklep trdnejši celo za debelo kovino.
S kompaktnim in majhnim videzom stroja je prenosni laserski varilni stroj opremljen s premično ročno lasersko pištolo za varjenje, ki je lahka in priročna za več-laserske varilne aplikacije pod katerim koli kotom in površino.
Neobvezne različne vrste laserskih šob za varilnike in sistemi za samodejno hranjenje žic olajšajo delovanje laserskega varjenja in to je prijazno za začetnike.
Hitro lasersko varjenje močno poveča vašo proizvodno učinkovitost in proizvodnjo, hkrati pa omogoča odličen učinek laserskega varjenja.
Povzeti
Skratka, lasersko varjenje mora uporabljati plin za zaščito območij varjenja, krmiljenje temperature, izboljšanje kakovosti zvara in zaščito optičnih sistemov. Izbira ustreznih vrst plina in parametrov oskrbe je pomemben dejavnik pri zagotavljanju učinkovitega in stabilnega procesa laserskega varjenja in doseganju kakovostnih rezultatov varjenja. Različni materiali in aplikacije lahko zahtevajo različne vrste in mešane deleže, da izpolnjujejo posebne zahteve varjenja.
Dosezite nas danesČe želite izvedeti več o naših laserskih rezakih in o tem, kako lahko optimizirajo vaš proces proizvodnje rezanja.
Povezane povezave
Kakšne ideje o laserskih varilnih strojih?
Čas objave: januar-13-2025