ติดต่อเรา

แก๊สโล่สำหรับการเชื่อมเลเซอร์

แก๊สโล่สำหรับการเชื่อมเลเซอร์

การเชื่อมเลเซอร์มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและคุณภาพของวัสดุผนังบางและชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำ วันนี้เราจะไม่พูดถึงข้อดีของการเชื่อมเลเซอร์ แต่จะเน้นวิธีการใช้ก๊าซป้องกันในการเชื่อมเลเซอร์อย่างถูกต้อง

เหตุใดจึงต้องใช้ก๊าซโล่ในการเชื่อมเลเซอร์?

ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ก๊าซป้องกันจะส่งผลต่อการขึ้นรูปรอยเชื่อม คุณภาพรอยเชื่อม ความลึกของรอยเชื่อม และความกว้างของรอยเชื่อม ในกรณีส่วนใหญ่ การพ่นก๊าซช่วยจะมีผลดีต่อรอยเชื่อม แต่ก็อาจส่งผลเสียได้เช่นกัน

เมื่อคุณเป่าแก๊สโล่อย่างถูกต้อง มันจะช่วยคุณ:

ปกป้องแอ่งเชื่อมอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อลดหรือแม้กระทั่งหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชัน

ลดการกระเด็นที่เกิดขึ้นในกระบวนการเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ลดรูพรุนเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ช่วยให้แอ่งเชื่อมกระจายตัวสม่ำเสมอเมื่อแข็งตัว ทำให้รอยเชื่อมมีขอบที่สะอาดและเรียบเนียน

เอฟเฟกต์การป้องกันของกลุ่มไอโลหะหรือเมฆพลาสมาบนเลเซอร์ลดลงอย่างมีประสิทธิภาพ และอัตราการใช้งานที่มีประสิทธิภาพของเลเซอร์ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน

แก๊สป้องกันการเชื่อมเลเซอร์ 01

ตราบใดที่การเลือกประเภทก๊าซโล่ อัตราการไหลของก๊าซ และโหมดการเป่าหากถูกต้อง คุณจะได้ผลลัพธ์การเชื่อมที่สมบูรณ์แบบ อย่างไรก็ตาม การใช้ก๊าซป้องกันอย่างไม่ถูกต้องก็อาจส่งผลเสียต่อการเชื่อมได้เช่นกัน การใช้ก๊าซป้องกันชนิดที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้เกิดรอยร้าวในแนวเชื่อมหรือลดคุณสมบัติเชิงกลของการเชื่อม อัตราการไหลของก๊าซที่สูงหรือต่ำเกินไปอาจทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันในแนวเชื่อมที่รุนแรงขึ้น และการรบกวนจากภายนอกอย่างรุนแรงของวัสดุโลหะภายในแอ่งเชื่อม ส่งผลให้แนวเชื่อมยุบตัวหรือเกิดการขึ้นรูปที่ไม่สม่ำเสมอ

ประเภทของก๊าซโล่

ก๊าซป้องกันที่ใช้กันทั่วไปในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ได้แก่ N2, Ar และ He คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของก๊าซเหล่านี้แตกต่างกัน ส่งผลให้ผลกระทบต่อรอยเชื่อมแตกต่างกันด้วย

ไนโตรเจน (N2)

พลังงานไอออไนเซชันของ N2 อยู่ในระดับปานกลาง สูงกว่า Ar และต่ำกว่า He ภายใต้รังสีของเลเซอร์ ระดับไอออไนเซชันของ N2 จะคงที่สม่ำเสมอ ซึ่งช่วยลดการเกิดเมฆพลาสมาและเพิ่มอัตราการใช้ประโยชน์ของเลเซอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไนโตรเจนสามารถทำปฏิกิริยากับโลหะผสมอะลูมิเนียมและเหล็กกล้าคาร์บอนที่อุณหภูมิหนึ่งจนเกิดไนไตรด์ ซึ่งจะช่วยเพิ่มความเปราะของรอยเชื่อมและลดความเหนียว และส่งผลกระทบทางลบอย่างมากต่อคุณสมบัติเชิงกลของรอยเชื่อม ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้ใช้ไนโตรเจนในการเชื่อมโลหะผสมอะลูมิเนียมและเหล็กกล้าคาร์บอน

อย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยาเคมีระหว่างไนโตรเจนและสแตนเลสที่เกิดจากไนโตรเจนสามารถปรับปรุงความแข็งแรงของรอยเชื่อม ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อการปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของรอยเชื่อม ดังนั้น การเชื่อมสแตนเลสจึงสามารถใช้ไนโตรเจนเป็นก๊าซป้องกันได้

อาร์กอน (Ar)

พลังงานไอออไนเซชันของอาร์กอนค่อนข้างต่ำ และระดับไอออไนเซชันของอาร์กอนจะสูงขึ้นภายใต้การทำงานของเลเซอร์ ดังนั้น อาร์กอนในฐานะก๊าซป้องกันจึงไม่สามารถควบคุมการก่อตัวของเมฆพลาสมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะลดอัตราการใช้ประโยชน์อย่างมีประสิทธิภาพของการเชื่อมด้วยเลเซอร์ คำถามที่เกิดขึ้นคือ อาร์กอนไม่เหมาะสำหรับใช้เป็นก๊าซป้องกันในการเชื่อมหรือไม่ คำตอบคือ ไม่ เนื่องจากอาร์กอนเป็นก๊าซเฉื่อย จึงทำปฏิกิริยากับโลหะส่วนใหญ่ได้ยาก และอาร์กอนมีราคาถูก นอกจากนี้ อาร์กอนยังมีความหนาแน่นสูง ซึ่งจะเอื้อต่อการจมลงสู่พื้นผิวของแอ่งหลอมเหลวในรอยเชื่อม และสามารถปกป้องแอ่งเชื่อมได้ดีขึ้น ดังนั้น อาร์กอนจึงสามารถใช้เป็นก๊าซป้องกันแบบทั่วไปได้

ฮีเลียม (He)

ต่างจากอาร์กอน ฮีเลียมมีพลังงานไอออไนเซชันค่อนข้างสูง ซึ่งสามารถควบคุมการก่อตัวของเมฆพลาสมาได้อย่างง่ายดาย ในขณะเดียวกัน ฮีเลียมก็ไม่ทำปฏิกิริยากับโลหะใดๆ จึงเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ปัญหาเดียวคือฮีเลียมมีราคาค่อนข้างแพง สำหรับผู้ผลิตที่ผลิตผลิตภัณฑ์โลหะจำนวนมาก ฮีเลียมจะเพิ่มต้นทุนการผลิตอย่างมาก ดังนั้น ฮีเลียมจึงมักถูกนำมาใช้ในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์หรือผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มสูงมาก

จะพ่นแก๊สโล่ยังไง?

ก่อนอื่น ต้องเข้าใจให้ชัดเจนว่าสิ่งที่เรียกว่า "ออกซิเดชัน" ของรอยเชื่อมนั้นเป็นเพียงชื่อสามัญ ซึ่งในทางทฤษฎีหมายถึงปฏิกิริยาเคมีระหว่างรอยเชื่อมกับส่วนประกอบที่เป็นอันตรายในอากาศ ซึ่งนำไปสู่การเสื่อมสภาพของรอยเชื่อม โดยทั่วไป โลหะเชื่อมจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ไนโตรเจน และไฮโดรเจนในอากาศที่อุณหภูมิหนึ่ง

เพื่อป้องกันไม่ให้รอยเชื่อมถูก "ออกซิไดซ์" จำเป็นต้องลดหรือหลีกเลี่ยงการสัมผัสระหว่างส่วนประกอบที่เป็นอันตรายดังกล่าวกับโลหะเชื่อมภายใต้อุณหภูมิสูง ซึ่งไม่เพียงแต่ในโลหะที่หลอมละลายเท่านั้น แต่ยังรวมถึงช่วงเวลาทั้งหมดตั้งแต่เวลาที่โลหะเชื่อมหลอมละลายจนกระทั่งโลหะที่หลอมละลายแข็งตัวและอุณหภูมิลดลงจนถึงอุณหภูมิหนึ่ง

สองวิธีหลักในการพ่นแก๊สโล่

อันหนึ่งกำลังพ่นแก๊สโล่ไปที่แกนด้านข้าง ดังที่แสดงในรูปที่ 1

อีกวิธีหนึ่งคือวิธีการเป่าแบบโคแอกเซียล ดังแสดงในรูปที่ 2

แก๊สป้องกันพาราแอกเซียล-01

รูปที่ 1.

แก๊สป้องกันโคแอกเซียล-01

รูปที่ 2.

การเลือกวิธีการเป่าทั้งสองแบบอย่างเฉพาะเจาะจงนั้นต้องพิจารณาอย่างครอบคลุมในหลายๆ ด้าน โดยทั่วไป ขอแนะนำให้ใช้วิธีการเป่าก๊าซป้องกันด้านข้าง

ตัวอย่างการเชื่อมด้วยเลเซอร์

การเชื่อมแบบเส้น-01

1. การเชื่อมแบบลูกปัดตรง/เส้นตรง

ดังแสดงในรูปที่ 3 รูปร่างของรอยเชื่อมของผลิตภัณฑ์เป็นเส้นตรง และรูปแบบรอยเชื่อมอาจเป็นรอยต่อชน รอยต่อซ้อน รอยต่อมุมลบ หรือรอยต่อเชื่อมซ้อน สำหรับผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ ควรใช้ก๊าซป้องกันแบบเป่าแกนด้านข้างดังแสดงในรูปที่ 1

การเชื่อมพื้นที่-01

2. การเชื่อมรูปหรือพื้นที่ปิด

ตามที่แสดงในรูปที่ 4 รูปร่างของการเชื่อมของผลิตภัณฑ์เป็นรูปแบบปิด เช่น เส้นรอบวงระนาบ รูปร่างหลายด้านระนาบ รูปร่างเชิงเส้นหลายส่วนของระนาบ เป็นต้น รูปแบบข้อต่ออาจเป็นข้อต่อชน ข้อต่อซ้อน การเชื่อมแบบซ้อนทับ เป็นต้น ควรใช้การเชื่อมแบบก๊าซป้องกันแบบโคแอกเซียลตามที่แสดงในรูปที่ 2 สำหรับผลิตภัณฑ์ประเภทนี้

การเลือกก๊าซป้องกันมีผลโดยตรงต่อคุณภาพ ประสิทธิภาพ และต้นทุนการผลิตในการเชื่อม แต่เนื่องจากความหลากหลายของวัสดุเชื่อม ในกระบวนการเชื่อมจริง การเลือกก๊าซเชื่อมจึงมีความซับซ้อนมากขึ้น และจำเป็นต้องพิจารณาอย่างถี่ถ้วนถึงวัสดุเชื่อม วิธีการเชื่อม ตำแหน่งการเชื่อม และข้อกำหนดของผลการเชื่อม คุณสามารถเลือกก๊าซเชื่อมที่เหมาะสมที่สุดเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นได้จากการทดสอบการเชื่อม

สนใจงานเชื่อมเลเซอร์และต้องการเรียนรู้วิธีเลือกแก๊สโล่

ลิงค์ที่เกี่ยวข้อง:


เวลาโพสต์: 10 ต.ค. 2565

ส่งข้อความของคุณถึงเรา:

เขียนข้อความของคุณที่นี่และส่งถึงเรา