Lasersvetsning syftar främst till att förbättra svetseffektiviteten och kvaliteten på tunnväggiga material och precisionsdelar. Idag ska vi inte prata om fördelarna med lasersvetsning utan fokusera på hur man använder skyddsgaser för lasersvetsning på rätt sätt.
Varför använda skyddsgas för lasersvetsning?
Vid lasersvetsning kommer skyddsgasen att påverka svetsformningen, svetskvaliteten, svetsdjupet och svetsbredden. I de flesta fall kommer att blåsa den assisterade gasen ha en positiv effekt på svetsen, men det kan också medföra negativa effekter.
När du blåser skyddsgas på rätt sätt hjälper det dig:
✦Skydda effektivt svetsbadet för att minska eller till och med undvika oxidation
✦Minska effektivt stänk som produceras i svetsprocessen
✦Reducerar effektivt svetsporer
✦Hjälp svetsbadet att spridas jämnt vid stelning, så att svetsfogen får en ren och slät kant
✦Den avskärmande effekten av metallångplymen eller plasmamolnet på lasern reduceras effektivt och laserns effektiva utnyttjandegrad ökar.
Så länge somskyddsgastyp, gasflödeshastighet och val av blåslägeär korrekta, kan du få den idealiska effekten av svetsning. Men felaktig användning av skyddsgas kan också påverka svetsningen negativt. Användning av fel typ av skyddsgas kan leda till knarr i svetsen eller minska svetsens mekaniska egenskaper. En för hög eller för låg gasflödeshastighet kan leda till allvarligare svetsoxidation och allvarlig yttre störning av metallmaterialet inuti svetsbadet, vilket resulterar i svetskollaps eller ojämn formning.
Typer av skyddsgas
De vanligaste skyddsgaserna vid lasersvetsning är huvudsakligen N2, Ar och He. Deras fysikaliska och kemiska egenskaper är olika, så deras effekter på svetsar är också olika.
Kväve (N2)
Joniseringsenergin för N2 är måttlig, högre än den för Ar och lägre än den för He. Under laserns strålning stannar joniseringsgraden av N2 på en jämn köl, vilket bättre kan minska bildningen av ett plasmamoln och öka laserns effektiva utnyttjandegrad. Kväve kan reagera med aluminiumlegering och kolstål vid en viss temperatur för att producera nitrider, vilket förbättrar svetsskörheten och minskar segheten och har en stor negativ inverkan på svetsfogarnas mekaniska egenskaper. Därför rekommenderas det inte att använda kväve vid svetsning av aluminiumlegering och kolstål.
Den kemiska reaktionen mellan kväve och rostfritt stål som genereras av kväve kan dock förbättra styrkan hos svetsfogen, vilket kommer att vara fördelaktigt för att förbättra svetsens mekaniska egenskaper, så svetsning av rostfritt stål kan använda kväve som skyddsgas.
Argon (Ar)
Argons joniseringsenergi är relativt låg, och dess joniseringsgrad av det kommer att bli högre under inverkan av en laser. Då kan argon, som en skyddsgas, inte effektivt kontrollera bildandet av plasmamoln, vilket kommer att minska den effektiva utnyttjandegraden av lasersvetsning. Frågan uppstår: är argon en dålig kandidat för svetsning som skyddsgas? Svaret är nej. Eftersom Argon är en inert gas är det svårt att reagera med de flesta metaller och Ar är billig att använda. Dessutom är densiteten av Ar stor, den kommer att bidra till att sjunka till ytan av den svetssmälta poolen och kan bättre skydda svetspoolen, så Argon kan användas som konventionell skyddsgas.
Helium (He)
Till skillnad från argon har helium relativt hög joniseringsenergi som lätt kan kontrollera bildandet av plasmamoln. Samtidigt reagerar inte helium med några metaller. Det är verkligen ett bra val för lasersvetsning. Det enda problemet är att Helium är relativt dyrt. För tillverkare som tillhandahåller massproduktion av metallprodukter kommer helium att lägga en enorm mängd till produktionskostnaden. Således används helium i allmänhet i vetenskaplig forskning eller produkter med mycket högt mervärde.
Hur blåser man skyddsgasen?
Först och främst bör det stå klart att den så kallade "oxidationen" av svetsen endast är ett vanligt namn, vilket teoretiskt refererar till den kemiska reaktionen mellan svetsen och de skadliga komponenterna i luften, vilket leder till att svetsen försämras. . Vanligtvis reagerar svetsmetallen med syre, kväve och väte i luften vid en viss temperatur.
För att förhindra att svetsen "oxideras" krävs att man minskar eller undviker kontakt mellan sådana skadliga komponenter och svetsmetallen under hög temperatur, vilket inte bara finns i den smälta metallen utan hela perioden från det att svetsmetallen smälts tills den smält poolmetall stelnar och dess temperatur svalnar till en viss temperatur.
Två huvudsakliga sätt att blåsa skyddsgas
▶Den ena blåser skyddsgas på sidoaxeln, som visas i figur 1.
▶Den andra är en koaxiell blåsningsmetod, som visas i figur 2.
Bild 1.
Figur 2.
Det specifika valet av de två blåsningsmetoderna är en omfattande övervägande av många aspekter. I allmänhet rekommenderas det att använda sättet för den sidoblåsande skyddsgasen.
Några exempel på lasersvetsning
1. Rak sträng-/linjesvetsning
Såsom visas i figur 3 är svetsformen på produkten linjär och fogformen kan vara en stumfog, överlappsfog, negativ hörnfog eller överlappad svetsfog. För denna typ av produkt är det bättre att använda sidoaxeln som blåser skyddsgas som visas i figur 1.
2. Stäng figur- eller områdesvetsning
Som visas i figur 4 är svetsformen på produkten ett slutet mönster såsom plan omkrets, plan multilateral form, plan multi-segment linjär form, etc. Fogformen kan vara stumfog, överlappsfog, överlappande svetsning, etc. Det är bättre att använda den koaxiala skyddsgasmetoden som visas i figur 2 för denna typ av produkt.
Valet av skyddsgas påverkar direkt svetskvaliteten, effektiviteten och produktionskostnaden, men på grund av mångfalden av svetsmaterial, i själva svetsprocessen, är valet av svetsgas mer komplext och kräver omfattande överväganden av svetsmaterial, svetsning metod, svetsposition, samt kraven på svetseffekten. Genom svetstesterna kan du välja den lämpligare svetsgasen för att uppnå bättre resultat.
Intresserad av lasersvetsning och villig att lära sig välja skyddsgas
Relaterade länkar:
Posttid: 2022-10-10