Hur väljer jag de bästa gasblandningarna för din lasersvetsning?
Typer, fördelar och applikationer
Introduktion:
Nyckel saker att veta innan du dyker in
Lasersvetsning är en svetsmetod med hög precision som använder en laserstråle för att smälta materialets material och sedan bildar en svets efter kylning. Vid lasersvetsning spelar gas en nyckelroll.
Den skyddande gasen påverkar inte bara svetsformen, svetsningssömkvaliteten, svetsningssömmen och penetreringsbredden utan påverkar också direkt kvaliteten och effektiviteten på lasersvetsning.
Vilka gaser behövs för lasersvetsning?Den här artikeln kommer att ta en djupgående titt påBetydelsen av lasersvetsgaser, gaserna som används och vad de gör.
Vi kommer också att rekommenderaden bästa lasersvetsmaskinenför dina behov.
Varför behövs gas för lasersvetsning?
Laserstrålsvetsning
Under lasersvetsningsprocessen fokuseras en laserstråle med hög energi-densitet på svetsområdet på arbetsstycket.
Orsakar omedelbar smältning av ytmaterialet i arbetsstycket.
Gas krävs under lasersvetsning för att skydda svetsområdet.
Kontrollera temperaturen, förbättra svetsens kvalitet och skydda det optiska systemet.
Att välja lämpliga gastyp och leveransparametrar är viktiga faktorer för att säkerställa en effektiv.
Och stabil lasersvetsningsprocess och erhållning av högkvalitativa svetsresultat.
1. Skydd av svetsområden
Under lasersvetsningsprocessen utsätts svetsområdet för den yttre miljön och påverkas lätt av syre och andra gaser i luften.
Syre utlöser oxidationsreaktioner som kan leda till minskad svetskvalitet och skapandet av porer och inneslutningar. Svetsen kan effektivt skyddas från syreföroreningar genom att tillföra en lämplig gas, vanligtvis en inert gas som argon, till svetsområdet.
2. Värmekontroll
Gasval och tillförsel kan hjälpa till att kontrollera temperaturen i svetsområdet. Genom att justera flödeshastigheten och typen av gas kan kylningshastigheten för svetsområdet påverkas. Detta är viktigt för att kontrollera den värmepåverkade zonen (HAZ) under svetsning och minska termisk distorsion.
3. Förbättrad svetskvalitet
Vissa hjälpgaser, såsom syre eller kväve, kan förbättra svetsens kvalitet och prestanda. Till exempel kan tillsats av syre förbättra penetrationen av svetsen och öka svetshastigheten, samtidigt som du påverkar svetsens form och djup.
4. Gaskylning
Vid lasersvetsning påverkas svetsområdet vanligtvis av höga temperaturer. Att använda ett gaskylsystem kan hjälpa till att styra temperaturen i svetsområdet och förhindra överhettning. Detta är viktigt för att minska termisk stress i svetsområdet och förbättra svetskvaliteten.
Automatiserad laserstrålsvetsning
5. Gasskydd av optiska system
Laserstrålen är inriktad på svetsområdet genom ett optiskt system.
Under lödningsprocessen kan det smälta materialet och aerosolerna som genereras förorenat optiska komponenter.
Genom att införa gaser i svetsområdet reduceras risken för förorening och det optiska systemets livslängd förlängs.
Vilka gaser används vid lasersvetsning?
Vid lasersvetsning kan gasen isolera luften från svetsplattan och förhindra att den reagerar med luften. På detta sätt kommer svetsytan på metallplattan att vara vitare och vackrare. Att använda gas skyddar också linserna från svetsdamm. Vanligtvis används följande gaser:
1. Skyddsgas:
Skyddande gaser, ibland kallade "inerta gaser", spelar en viktig roll i lasersvetsningsprocessen. Lasersvetsningsprocesser använder ofta inerta gaser för att skydda svetspoolen. De vanligt använda skyddande gaserna i lasersvetsning inkluderar huvudsakligen argon och neon. Deras fysiska och kemiska egenskaper är olika, så deras effekter på svetsen är också olika.
Skyddsgas:Argon
Argon är en av de mest använda inerta gaserna.
Den har en hög grad av jonisering under laserens verkan, vilket inte bidrar till att kontrollera bildningen av plasmamoln, vilket kommer att ha en viss inverkan på effektiv användning av lasrar.
Arrons inerta natur håller den ur lödningsprocessen, medan den också sprids värmen väl, vilket hjälper till att kontrollera temperaturen i lödområdet.
Skyddsgas:Neon
Neon används ofta som en inert gas, liknande argon, och används främst för att skydda svetsområdet från syre och andra föroreningar i den yttre miljön.
Det är viktigt att notera att Neon inte är lämplig för alla lasersvetsningsapplikationer.
Det används huvudsakligen för vissa speciella svetningsuppgifter, såsom svetsning av tjockare material eller när djupare svetssömmar krävs.
2. Hjälpgas:
Under lasersvetsningsprocessen, förutom huvudskyddande gas, kan hjälpgaser också användas för att förbättra svetsprestanda och kvalitet. Följande är några vanliga hjälpgaser som används vid lasersvetsning.
Hjälpgas:Syre
Syre används ofta som hjälpgas och kan användas för att öka värme- och svetsdjupet under svetsning.
Tillägg av syre kan öka svetshastigheten och penetrationen, men måste kontrolleras noggrant för att undvika överskott av syre som orsakar oxidationsproblem.
Hjälpgas:Väte/ väteblandning
Väte förbättrar kvaliteten på svetsarna och minskar bildningen av porositet.
Blandningar av argon och väte används i vissa speciella applikationer, såsom svetsning av rostfritt stål. Väteinnehållet i blandningen sträcker sig vanligtvis från 2% till 15%.
Skyddsgas:Kväve
Kväve används också ofta som hjälpgas vid lasersvetsning.
Kväveens joniseringsenergi är måttlig, högre än argon och lägre än väte.
Joniseringsgraden är i allmänhet under en laser. Det kan bättre minska bildningen av plasmamoln, ge svetsar och utseende av högre kvalitet och minska syre påverkan på svetsarna.
Kväve kan också användas för att styra temperaturen i svetsområdet och minska bildningen av bubblor och porer.
Skyddsgas:Helium
Helium används vanligtvis för högeffekt lasersvetsning eftersom den har låg värmeledningsförmåga och inte lätt är joniserad, vilket gör att lasern kan passera smidigt och strålenergin för att nå arbetsstyckets yta utan hinder.
Gäldsam för högre kraftsvetsning. Helium kan också användas för att förbättra svetskvaliteten och kontrollens svetsningstemperaturer. Detta är den mest effektiva skärmgas som används vid lasersvetsning, men den är relativt dyr.
3. Kylgas:
Kylgas används ofta under lasersvetsning för att styra temperaturen i svetsområdet, förhindra överhettning och upprätthålla svetskvaliteten. Följande är några vanligt använda kylgaser:
Kylgas/ medium:Vatten
Vatten är ett vanligt kylmedium som ofta används för att kyla lasergeneratorer och lasersvetsning av optiska system.
Vattenkylsystem kan hjälpa till att upprätthålla en stabil temperatur i lasergeneratorn och optiska komponenter för att säkerställa laserstrålstabilitet och prestanda.
Kylgas/ medium:Atmosfäriska gaser
I vissa lasersvetsningsprocesser kan omgivande atmosfäriska gaser användas för kylning.
I det optiska systemet för en lasergenerator kan till exempel den omgivande atmosfärgasen ge en kylningseffekt.
Kylgas/ medium:Inerta gaser
Inerta gaser såsom argon och kväve kan också användas som kylgaser.
De har lägre värmeledningsförmåga och kan användas för att styra temperaturen i svetsområdet och minska den värmepåverkade zonen (HAZ).
Kylgas/ medium:Flytande kväve
Flytande kväve är ett extremt lågtemperaturkylmedium som kan användas för extremt högeffekt lasersvetsning.
Det ger en mycket effektiv kyleffekt och säkerställer temperaturkontroll i svetsområdet.
4. Blandad gas:
Gasblandningar används ofta vid svetsning för att optimera olika aspekter av processen, såsom svetshastighet, penetrationsdjup och bågstabilitet. Det finns två huvudtyper av gasblandningar: binära och ternära blandningar.
Binära gasblandningar:Argon + syre
Att lägga till en liten mängd syre till argon förbättrar bågstabiliteten, förfinar svetspoolen och ökar svetshastigheten. Denna blandning används vanligtvis för svetsning av kolstål, låglegeringstål och rostfritt stål.
Binära gasblandningar:Argon + koldioxid
Tillsatsen av Co₂ till Argon ökar svetsstyrkan och korrosionsbeständigheten samtidigt som du minskar sprut. Denna blandning används ofta för svetsning av kolstål och rostfritt stål.
Binära gasblandningar:Argon + väte
Väte ökar bågetemperaturen, förbättrar svetshastigheten och minskar svetsdefekter. Det är särskilt användbart för svetsning av nickelbaserade legeringar och rostfritt stål.
Ternära gasblandningar:Argon + syre + koldioxid
Denna blandning kombinerar fördelarna med både argon-syre och argon-co₂-blandningar. Det minskar sprut, förbättrar svetsens fluiditet och förbättrar svetskvaliteten. Det används ofta för att svetsa olika tjocklekar av kolstål, låglegeringstål och rostfritt stål.
Ternära gasblandningar:Argon + helium + koldioxid
Denna blandning hjälper till att förbättra bågstabiliteten, ökar svetspooltemperaturen och förbättrar svetshastigheten. Det används i kortslutningsbågsvetsning och tunga svetsapplikationer, vilket ger bättre kontroll över oxidation.
Gasval i olika applikationer
Handhållen lasersvetsning
I olika applikationer av lasersvetsning är det viktigt att välja lämplig gas, eftersom olika gaskombinationer kan ge olika svetskvalitet, hastighet och effektivitet. Här är några riktlinjer som hjälper dig att välja rätt gas för din specifika applikation:
Typ av svetsmaterial:
Rostfritt stålvanligtvis använder duArgon eller argon/väteblandning.
Aluminium- och aluminiumlegeringarofta användaRen argon.
Titanlegeringarofta användaKväve.
Högkolstålofta användaSyre som hjälpgas.
Svetshastighet och pentration:
Om högre svetshastighet eller djupare svetspenetration krävs kan gaskombinationen justeras. Tillägg av syre förbättrar ofta hastighet och penetration, men måste kontrolleras noggrant för att undvika oxidationsproblem.
Kontroll av värmepåverkad zon (HAZ):
Beroende på att materialet rengörs kan farligt avfall som kräver särskilda hanteringsförfaranden genereras under rengöringsprocessen. Detta kan öka den totala kostnaden för laserrengöringsprocessen.
Svetskvalitet:
Vissa gaskombinationer kan förbättra svetsens kvalitet och utseende. Till exempel kan kväve ge ett bättre utseende och ytkvalitet.
Por- och bubbelkontroll:
För applikationer som kräver mycket högkvalitativa svetsar måste särskild uppmärksamhet ägnas åt bildandet av porer och bubblor. Korrekt gasval kan minska risken för dessa defekter.
Utrustning och kostnadsöverväganden:
Gasval påverkas också av utrustningstyp och kostnad. Vissa gaser kan kräva specialförsörjningssystem eller högre kostnader.
För specifika applikationer rekommenderas det att arbeta med en svetsingenjör eller en professionell tillverkare av lasersvetsutrustning för att få professionell rådgivning och optimera svetsprocessen.
Vissa experiment och optimering krävs vanligtvis innan den slutliga gaskombinationen väljs.
Beroende på den specifika applikationen kan olika gaskombinationer och parametrar försökas hitta de optimala svetsförhållandena.
Saker du behöver veta om: handhållen lasersvetsning
Rekommenderad lasersvetsmaskin
För att optimera dina metallbearbetnings- och materialbehandlingsuppgifter är det viktigt att välja rätt utrustning. Mimowork Laser rekommenderarHandhållen lasersvetsmaskinför exakt och effektiv metallförening.
Hög kapacitet och wattage för olika svetsapplikationer
Den 2000W handhållna lasersvetsmaskinen kännetecknas av liten maskinstorlek men glittrande svetskvalitet.
En stabil fiberlaserkälla och ansluten fiberkabel ger en säker och stadig laserstråle.
Med den höga effekten är lasersvetsnyckelhålet perfekt och möjliggör svetsfogens fastare även för tjock metall.
Med ett kompakt och litet maskinutseende är den bärbara lasersvetsmaskinen utrustad med en rörlig handhållen lasersvetspistol som är lätt och bekväm för multilasersvetsapplikationer i valfri vinkel och yta.
Valfria olika typer av lasersvetsmunstycken och automatiska trådmatningssystem gör lasersvetsning enklare och det är vänligt för nybörjare.
Höghastighetslasersvetsning ökar kraftigt din produktionseffektivitet och utgång samtidigt som du möjliggör en utmärkt lasersvetseffekt.
Sammanfatta
Kort sagt, lasersvetsning måste använda gas för att skydda svetsområden, kontrollera temperaturen, förbättra svetskvaliteten och skydda optiska system. Att välja lämpliga gastyper och försörjningsparametrar är en viktig faktor för att säkerställa en effektiv och stabil lasersvetsningsprocess och erhålla högkvalitativa svetsresultat. Olika material och applikationer kan kräva olika typer och blandade proportioner för att uppfylla specifika svetskrav.
Nå ut till oss idagFör att lära dig mer om våra laserskärare och hur de kan optimera din skärningsprocess.
Relaterade länkar
Några idéer om lasersvetsmaskiner?
Inläggstid: jan-13-2025