Vpliv zaščitnega plina pri laserskem varjenju
Ročni varilec laser
Vsebina poglavja:
▶ Kaj lahko za vas dobi pravi plin?
▶ Različne vrste zaščitnega plina
▶ Dva metoda uporabe zaščitnega plina
▶ Kako izbrati ustrezen zaščitni plin?
Ročno lasersko varjenje
Pozitiven učinek ustreznega plina ščita
Pri laserskem varjenju lahko izbira zaščitnega plina pomembno vpliva na tvorbo, kakovost, globino in širino zvarnega šiva. V veliki večini primerov uvedba zaščitnega plina pozitivno vpliva na zvarni šiv. Vendar ima lahko tudi škodljive učinke. Pozitivni učinki uporabe pravilnega zaščitnega plina so naslednji:
1. Učinkovita zaščita zvara
Pravilna uvedba zaščitnega plina lahko učinkovito zaščiti varilni bazen pred oksidacijo ali celo v celoti prepreči oksidacijo.
2. zmanjšanje širjenja
Pravilno uvedbo zaščitnega plina lahko učinkovito zmanjša brizganje med varjenjem.
3. Enotna tvorba zvarnega šiva
Pravilna uvedba zaščitnega plina spodbuja enakomerno širjenje zvara med strjevanjem, kar ima za posledico enoten in estetsko prijeten varilski šiv.
4. Povečana laserska uporaba
Pravilno uvedbo zaščitnega plina lahko učinkovito zmanjša zaščitni učinek kovinskih hlapov ali plazemskih oblakov na laser in s tem poveča učinkovitost laserja.
5. Zmanjšanje poroznosti zvara
Pravilno uvedbo zaščitnega plina lahko učinkovito zmanjša tvorbo pore plina v zvaru. Z izbiro ustreznega tipa plina, pretoka in metode uvedbe lahko dosežemo idealne rezultate.
Vendar
Nepravilna uporaba zaščitnega plina ima lahko škodljive učinke na varjenje. Neželeni učinki vključujejo:
1. poslabšanje zvarnega šiva
Nepravilna uvedba zaščitnega plina lahko povzroči slabo kakovost zvara.
2. razpoka in zmanjšane mehanske lastnosti
Izbira napačnega tipa plina lahko privede do razpokanja zvara in zmanjšanja mehanskih zmogljivosti.
3. Povečana oksidacija ali motnje
Izbira napačnega pretoka plina, ki je previsoka ali prenizka, lahko privede do povečane oksidacije zvarnega šiva. Prav tako lahko povzroči hude motnje v staljeni kovini, kar ima za posledico propad ali neenakomerno tvorbo zvarnega šiva.
4. Neustrezna zaščita ali negativni vpliv
Izbira napačne metode uvedbe plina lahko privede do nezadostne zaščite zvarnega šiva ali celo negativno vpliva na tvorbo zvarnega šiva.
5. Vpliv na globino zvara
Uvedba zaščitnega plina ima lahko določen vpliv na globino zvara, zlasti pri varjenju s tanko ploščo, kjer se ponavadi zmanjšuje globino zvara.
Ročno lasersko varjenje
Vrste zaščitnih plinov
Pogosto uporabljeni zaščitni plini pri laserskem varjenju so dušik (N2), argon (AR) in helij (He). Ti plini imajo različne fizikalne in kemijske lastnosti, kar ima za posledico različne učinke na zvar.
1. dušik (N2)
N2 ima zmerno ionizacijsko energijo, višjo od AR in nižje od HI. Pod delovanjem laserja se v zmerni meri iinizira, kar učinkovito zmanjšuje tvorbo plazemskih oblakov in poveča uporabo laserja. Vendar pa lahko dušik kemično reagira z aluminijevimi zlitinami in ogljikovim jeklom pri določenih temperaturah, ki tvorijo nitride. To lahko poveča škorljivost in zmanjša žilavost zvarnega šiva, kar negativno vpliva na njegove mehanske lastnosti. Zato uporaba dušika kot zaščitnega plina za aluminijeve zlitine in zvara iz ogljikovega jekla ni priporočljiva. Po drugi strani pa lahko dušik reagira z nerjavnim jeklom in tvori nitride, ki povečujejo trdnost varilnega sklepa. Zato se lahko dušik uporabi kot zaščitni plin za varjenje iz nerjavečega jekla.
2. Argonski plin (AR)
Argon plin ima relativno najnižjo ionizacijsko energijo, kar ima za posledico višjo stopnjo ionizacije v laserskem delovanju. To je neugodno za nadzor nastajanja plazemskih oblakov in lahko določen vpliv na učinkovito uporabo laserjev. Vendar ima Argon zelo nizko reaktivnost in verjetno ne bo podvrgel kemičnim reakcijam s skupnimi kovinami. Poleg tega je Argon stroškovno učinkovit. Poleg tega se zaradi visoke gostote Argon potopi nad bazen zvara, kar zagotavlja boljšo zaščito za zvarni bazen. Zato se lahko uporablja kot običajni zaščitni plin.
3. Helijev plin (HE)
Helijev plin ima najvišjo ionizacijsko energijo, kar vodi v zelo nizko stopnjo ionizacije pri laserskem delovanju. Omogoča boljši nadzor nad tvorbo oblakov v plazmi, laserji pa lahko učinkovito komunicirajo s kovinami. Poleg tega ima helij zelo nizko reaktivnost in se ne domuje kemičnih reakcijah s kovinami, zaradi česar je odličen plin za zaščito zvara. Vendar so stroški helija visoki, zato se na splošno ne uporabljajo pri množični proizvodnji izdelkov. Običajno se uporablja v znanstvenih raziskavah ali za izdelke z visoko vrednostjo.
Ročno lasersko varjenje
Metode uvajanja zaščitnega plina
Trenutno obstajata dve glavni metodi za uvedbo zaščitnega plina: stran z osi in koaksialnim zaščitnim plinom, kot je prikazano na sliki 1 oziroma na sliki 2.
Slika 1: Stranski plin, ki piha za osi
Slika 2: Plin za koaksialno zaščito
Izbira med obema metodama pihanja je odvisna od različnih premislekov. Na splošno je priporočljivo uporabiti metodo pihanja zunaj osi za zaščito plina.
Ročno lasersko varjenje
Načela za izbiro metode uvajanja zaščitnega plina
Prvič, pomembno je razjasniti, da je izraz "oksidacija" zvarov pogovorni izraz. Teoretično se nanaša na poslabšanje kakovosti zvara zaradi kemijskih reakcij med varilno kovino in škodljivimi komponentami v zraku, kot so kisik, dušik in vodik.
Preprečevanje oksidacije zvara vključuje zmanjšanje ali izogibanje stiku med temi škodljivimi komponentami in visokotemperaturno valilno kovino. To visokotemperaturno stanje ne vključuje samo kovine staljenega zvarnega bazena, ampak tudi celotno obdobje od takrat, ko se kovina zvara topi, dokler se bazen ne strdi in se njegova temperatura zniža pod določenim pragom.
Na primer pri varjenju titanovih zlitin, ko je temperatura nad 300 ° C, pride do hitre absorpcije vodika; Nad 450 ° C se pojavi hitra absorpcija kisika; in nad 600 ° C pride do hitre absorpcije dušika. Zato je potrebna učinkovita zaščita za zvar s titanijevo zlitino med fazo, ko se strdi, njegova temperatura pa se zniža pod 300 ° C, da se prepreči oksidacija. Na podlagi zgornjega opisa je jasno, da mora zaščitni plin, ki se razstreli, zagotoviti zaščito ne le za varilni bazen ob ustreznem času, temveč tudi na pravkar sodno območje zvara. Zato je metoda pihanja zunaj osi, prikazana na sliki 1, na splošno prednostna, ker ponuja širši obseg zaščite v primerjavi s koaksialno zaščito, prikazano na sliki 2, zlasti za pravkar sočno območje zvara. Vendar pa je treba za določene posebne izdelke izbiro metode sprejeti na podlagi strukture izdelka in konfiguracije sklepov.
Ročno lasersko varjenje
Specifična izbira metode uvajanja zaščitnega plina
1. Ravno vrstica
Če je oblika zvara izdelka ravna, kot je prikazano na sliki 3, konfiguracija sklepov pa vključuje zadnjice, sklepe, naročje, filetne zvare ali zvarke, je prednostna metoda za to vrsto izdelka načina, ki je prikazana na stranskem pihanju. Slika 1.
Slika 3: Ravno vrstica
2. Planarno zaprto geometrijo
Kot je prikazano na sliki 4, ima zvar v tej vrsti izdelka zaprto ravninsko obliko, kot je krožna, poligonalna ali večsegmentna oblika. Konfiguracije sklepov lahko vključujejo zadnjice, spoje ali zvare. Za to vrsto izdelka je najprimernejša metoda uporaba koaksialnega zaščitnega plina, prikazanega na sliki 2.
Slika 4: Planarno zaprto geometrijo
Izbor zaščitnega plina za ravninske zaprte geometrijske zvare neposredno vpliva na kakovost, učinkovitost in stroške proizvodnje varjenja. Vendar je zaradi raznolikosti varilnih materialov izbira varilnega plina zapletena v dejanskih procesih varjenja. Zahteva celovito upoštevanje materialov za varjenje, metode varjenja, varjenja in želenega rezultata varjenja. Izbor najprimernejšega varilnega plina je mogoče določiti z varilnimi testi, da dosežemo optimalne rezultate varjenja.
Ročno lasersko varjenje
Video prikaz | Pogled za ročno lasersko varjenje
Video 1 - Več o tem, kaj je ročni laserski varilec
Video2 - vsestransko lasersko varjenje za različne zahteve
Priporočen ročni laserski varilec
Kakšna vprašanja o ročnem laserskem varjenju?
Čas objave: maj-19-2023