อิทธิพลของก๊าซป้องกันในการเชื่อมด้วยเลเซอร์
ช่างเชื่อมเลเซอร์มือถือ
เนื้อหาบท:
▶แก๊สโล่ที่เหมาะสมจะได้อะไรให้คุณ?
▶ก๊าซป้องกันประเภทต่างๆ
▶สองวิธีในการใช้ก๊าซป้องกัน
▶วิธีเลือกก๊าซป้องกันที่เหมาะสมได้อย่างไร?
การเชื่อมด้วยเลเซอร์มือถือ
ผลบวกของก๊าซโล่ที่เหมาะสม
ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ทางเลือกของก๊าซป้องกันอาจมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการก่อตัวคุณภาพความลึกและความกว้างของรอยเชื่อม ในกรณีส่วนใหญ่การแนะนำก๊าซป้องกันมีผลในเชิงบวกต่อรอยเชื่อม อย่างไรก็ตามมันยังสามารถมีผลข้างเคียง ผลบวกของการใช้ก๊าซป้องกันที่ถูกต้องมีดังนี้:
1. การป้องกันที่มีประสิทธิภาพของสระเชื่อม
การแนะนำก๊าซป้องกันที่เหมาะสมสามารถป้องกันสระเชื่อมจากออกซิเดชั่นได้อย่างมีประสิทธิภาพหรือแม้แต่ป้องกันการเกิดออกซิเดชันโดยสิ้นเชิง
2. การลดลงของการกระแทก
การแนะนำก๊าซป้องกันอย่างถูกต้องสามารถลดการกระแทกได้อย่างมีประสิทธิภาพในระหว่างกระบวนการเชื่อม
3. การก่อตัวของรอยเชื่อมแบบสม่ำเสมอ
การแนะนำที่เหมาะสมของก๊าซป้องกันจะส่งเสริมการแพร่กระจายของสระเชื่อมในระหว่างการทำให้แข็งตัวทำให้เกิดรอยเชื่อมที่สม่ำเสมอและสวยงาม
4. การใช้เลเซอร์ที่เพิ่มขึ้น
การแนะนำก๊าซป้องกันอย่างถูกต้องสามารถลดผลกระทบการป้องกันของไอระเหยของโลหะหรือเมฆพลาสมาบนเลเซอร์ซึ่งจะเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของเลเซอร์
5. การลดรูพรุนเชื่อมเชื่อม
การแนะนำก๊าซป้องกันอย่างถูกต้องสามารถลดการก่อตัวของรูขุมขนก๊าซในตะเข็บเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยการเลือกประเภทก๊าซที่เหมาะสมอัตราการไหลและวิธีการแนะนำผลลัพธ์ในอุดมคติสามารถทำได้
อย่างไรก็ตาม,
การใช้ก๊าซป้องกันที่ไม่เหมาะสมสามารถส่งผลเสียต่อการเชื่อม ผลข้างเคียง ได้แก่ :
1. การเสื่อมสภาพของรอยเชื่อมเชื่อม
การแนะนำก๊าซป้องกันที่ไม่เหมาะสมอาจส่งผลให้คุณภาพของรอยเชื่อมไม่ดี
2. การแคร็กและลดคุณสมบัติเชิงกลลดลง
การเลือกประเภทก๊าซที่ไม่ถูกต้องสามารถนำไปสู่การแตกร้าวของรอยเชื่อมและประสิทธิภาพเชิงกลลดลง
3. เพิ่มออกซิเดชันหรือสัญญาณรบกวน
การเลือกอัตราการไหลของก๊าซที่ไม่ถูกต้องไม่ว่าจะสูงหรือต่ำเกินไปอาจนำไปสู่การเพิ่มออกซิเดชันของตะเข็บเชื่อม นอกจากนี้ยังสามารถทำให้เกิดการรบกวนอย่างรุนแรงต่อโลหะหลอมเหลวส่งผลให้เกิดการล่มสลายหรือการก่อตัวของรอยเชื่อมที่ไม่สม่ำเสมอ
4. การป้องกันไม่เพียงพอหรือผลกระทบด้านลบ
การเลือกวิธีการแนะนำก๊าซที่ไม่ถูกต้องสามารถนำไปสู่การป้องกันไม่เพียงพอของตะเข็บเชื่อมหรือแม้กระทั่งมีผลกระทบเชิงลบต่อการก่อตัวของตะเข็บเชื่อม
5. อิทธิพลต่อความลึกของการเชื่อม
การแนะนำของก๊าซป้องกันอาจส่งผลกระทบต่อความลึกของการเชื่อมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเชื่อมแผ่นบาง ๆ ซึ่งมีแนวโน้มที่จะลดความลึกของการเชื่อม
การเชื่อมด้วยเลเซอร์มือถือ
ประเภทของก๊าซป้องกัน
ก๊าซป้องกันที่ใช้กันทั่วไปในการเชื่อมด้วยเลเซอร์คือไนโตรเจน (N2), อาร์กอน (AR) และฮีเลียม (HE) ก๊าซเหล่านี้มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่แตกต่างกันซึ่งส่งผลให้เกิดผลกระทบที่แตกต่างกันไปในตะเข็บเชื่อม
1. ไนโตรเจน (N2)
N2 มีพลังงานไอออไนเซชันปานกลางสูงกว่า AR และต่ำกว่าเขา ภายใต้การกระทำของเลเซอร์มันทำให้เกิดระดับปานกลางลดการก่อตัวของเมฆพลาสมาและเพิ่มการใช้งานของเลเซอร์ อย่างไรก็ตามไนโตรเจนสามารถทำปฏิกิริยาทางเคมีด้วยโลหะผสมอลูมิเนียมและเหล็กกล้าคาร์บอนที่อุณหภูมิที่แน่นอนซึ่งก่อให้เกิดไนไตรด์ สิ่งนี้สามารถเพิ่มความเปราะบางและลดความทนทานของรอยเชื่อมรอยต่อซึ่งส่งผลเสียต่อคุณสมบัติเชิงกล ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้ใช้ไนโตรเจนเป็นก๊าซป้องกันสำหรับโลหะผสมอลูมิเนียมและรอยเชื่อมเหล็กคาร์บอน ในทางกลับกันไนโตรเจนสามารถทำปฏิกิริยากับสแตนเลสสร้างไนไตรด์ที่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงของรอยเชื่อม ดังนั้นไนโตรเจนสามารถใช้เป็นก๊าซป้องกันสำหรับการเชื่อมสแตนเลส
2. อาร์กอนแก๊ส (AR)
อาร์กอนแก๊สมีพลังงานไอออนไนซ์ค่อนข้างต่ำส่งผลให้ระดับไอออไนเซชันสูงขึ้นภายใต้การกระทำของเลเซอร์ สิ่งนี้ไม่เอื้ออำนวยต่อการควบคุมการก่อตัวของเมฆพลาสมาและอาจมีผลกระทบบางอย่างต่อการใช้เลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตามอาร์กอนมีปฏิกิริยาที่ต่ำมากและไม่น่าจะได้รับปฏิกิริยาเคมีกับโลหะทั่วไป นอกจากนี้อาร์กอนมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้เนื่องจากความหนาแน่นสูงอาร์กอนจมอยู่เหนือสระเชื่อมซึ่งให้การป้องกันที่ดีขึ้นสำหรับสระเชื่อม ดังนั้นจึงสามารถใช้เป็นก๊าซป้องกันทั่วไป
3. ก๊าซฮีเลียม (เขา)
ก๊าซฮีเลียมมีพลังงานไอออไนเซชันสูงสุดซึ่งนำไปสู่ระดับไอออไนเซชันที่ต่ำมากภายใต้การกระทำของเลเซอร์ ช่วยให้สามารถควบคุมการก่อตัวของคลาวด์ในพลาสมาได้ดีขึ้นและเลเซอร์สามารถโต้ตอบกับโลหะได้อย่างมีประสิทธิภาพ ยิ่งไปกว่านั้นฮีเลียมมีปฏิกิริยาที่ต่ำมากและไม่ได้รับปฏิกิริยาทางเคมีกับโลหะทำให้เป็นก๊าซที่ยอดเยี่ยมสำหรับการป้องกันการเชื่อม อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายของฮีเลียมสูงดังนั้นโดยทั่วไปจะไม่ใช้ในการผลิตจำนวนมากของผลิตภัณฑ์ โดยทั่วไปจะใช้ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์หรือสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูง
การเชื่อมด้วยเลเซอร์มือถือ
วิธีการแนะนำก๊าซป้องกัน
ปัจจุบันมีสองวิธีหลักสำหรับการแนะนำก๊าซป้องกัน: การเป่าด้านนอกแกนและก๊าซป้องกันโคแอกเซียลดังแสดงในรูปที่ 1 และรูปที่ 2 ตามลำดับ

รูปที่ 1: ก๊าซป้องกันด้านนอกแกน

รูปที่ 2: ก๊าซป้องกันโคแอกเซียล
ตัวเลือกระหว่างวิธีการเป่าสองวิธีขึ้นอยู่กับการพิจารณาที่หลากหลาย โดยทั่วไปขอแนะนำให้ใช้วิธีการเป่าด้านนอกแกนสำหรับการป้องกันก๊าซ
การเชื่อมด้วยเลเซอร์มือถือ
หลักการในการเลือกวิธีการแนะนำการป้องกันก๊าซ
ประการแรกมันเป็นสิ่งสำคัญที่จะชี้แจงว่าคำว่า "ออกซิเดชั่น" ของรอยเชื่อมนั้นเป็นการแสดงออกทางภาษา ในทางทฤษฎีมันหมายถึงการเสื่อมสภาพของคุณภาพการเชื่อมเนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างโลหะเชื่อมและส่วนประกอบที่เป็นอันตรายในอากาศเช่นออกซิเจนไนโตรเจนและไฮโดรเจน
การป้องกันการเกิดออกซิเดชันเชื่อมเกี่ยวข้องกับการลดหรือหลีกเลี่ยงการสัมผัสระหว่างส่วนประกอบที่เป็นอันตรายเหล่านี้และโลหะเชื่อมอุณหภูมิสูง สถานะอุณหภูมิสูงนี้ไม่เพียง แต่ไม่เพียง แต่โลหะเชื่อมที่หลอมเหลวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงช่วงเวลาทั้งหมดเมื่อโลหะเชื่อมละลายจนกว่าสระว่ายน้ำจะแข็งตัวและอุณหภูมิจะลดลงต่ำกว่าเกณฑ์ที่กำหนด

ตัวอย่างเช่นในการเชื่อมของโลหะผสมไทเทเนียมเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 300 ° C การดูดกลืนไฮโดรเจนอย่างรวดเร็วจะเกิดขึ้น สูงกว่า 450 ° C การดูดซับออกซิเจนอย่างรวดเร็วเกิดขึ้น และสูงกว่า 600 ° C จะมีการดูดซับไนโตรเจนอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการป้องกันที่มีประสิทธิภาพสำหรับการเชื่อมโลหะผสมไทเทเนียมในระหว่างเฟสเมื่อมันแข็งตัวและอุณหภูมิจะลดลงต่ำกว่า 300 ° C เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน จากคำอธิบายข้างต้นเป็นที่ชัดเจนว่าการปล้นก๊าซป้องกันจำเป็นต้องให้การป้องกันไม่เพียง แต่กับสระว่ายน้ำเชื่อมในเวลาที่เหมาะสม แต่ยังรวมถึงพื้นที่ที่ละลายได้ของการเชื่อม ดังนั้นวิธีการเป่าด้านนอกแกนที่แสดงในรูปที่ 1 จึงเป็นที่ต้องการโดยทั่วไปเนื่องจากมีช่วงการป้องกันที่กว้างขึ้นเมื่อเทียบกับวิธีการป้องกันโคแอกเซียลที่แสดงในรูปที่ 2 โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ที่ละลายได้ของการเชื่อม อย่างไรก็ตามสำหรับผลิตภัณฑ์เฉพาะบางอย่างจะต้องมีการเลือกวิธีการตามโครงสร้างผลิตภัณฑ์และการกำหนดค่าร่วม
การเชื่อมด้วยเลเซอร์มือถือ
การเลือกเฉพาะวิธีการแนะนำก๊าซป้องกัน
1. เส้นตรงเส้นเชื่อม
หากรูปร่างการเชื่อมของผลิตภัณฑ์ตรงดังแสดงในรูปที่ 3 และการกำหนดค่าร่วมรวมถึงข้อต่อก้น, ข้อต่อตัก, รอยเชื่อมเนื้อหรือรอยเชื่อมสแต็ก, วิธีที่ต้องการสำหรับผลิตภัณฑ์ประเภทนี้คือวิธีการเป่าด้านนอกแกน รูปที่ 1.


รูปที่ 3: เชื่อมเส้นตรง
2. การเชื่อมรูปทรงเรขาคณิตแบบล้อมรอบ
ดังที่แสดงในรูปที่ 4 การเชื่อมในผลิตภัณฑ์ประเภทนี้มีรูปทรงระนาบปิดเช่นรูปทรงกลมรูปหลายเหลี่ยมหรือหลายส่วน การกำหนดค่าร่วมอาจรวมถึงข้อต่อก้นข้อต่อตักหรือรอยเชื่อมสแต็ก สำหรับผลิตภัณฑ์ประเภทนี้วิธีที่ต้องการคือการใช้ก๊าซป้องกันโคแอกเซียลที่แสดงในรูปที่ 2



รูปที่ 4: การเชื่อมรูปทรงเรขาคณิตที่ล้อมรอบด้วยระนาบ
การเลือกก๊าซป้องกันสำหรับการเชื่อมเรขาคณิตที่ล้อมรอบระนาบส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพประสิทธิภาพและต้นทุนการผลิตเชื่อม อย่างไรก็ตามเนื่องจากความหลากหลายของวัสดุการเชื่อมการเลือกก๊าซเชื่อมมีความซับซ้อนในกระบวนการเชื่อมจริง ต้องพิจารณาอย่างครอบคลุมเกี่ยวกับวัสดุการเชื่อมวิธีการเชื่อมตำแหน่งการเชื่อมและผลลัพธ์การเชื่อมที่ต้องการ การเลือกก๊าซเชื่อมที่เหมาะสมที่สุดสามารถกำหนดได้ผ่านการทดสอบการเชื่อมเพื่อให้ได้ผลการเชื่อมที่ดีที่สุด
การเชื่อมด้วยเลเซอร์มือถือ
แสดงวิดีโอ | ดูการเชื่อมด้วยเลเซอร์มือถือ
วิดีโอ 1 - รู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับช่างเชื่อมเลเซอร์มือถือคืออะไร
Video2 - การเชื่อมเลเซอร์อเนกประสงค์สำหรับความต้องการที่หลากหลาย
มีคำถามเกี่ยวกับการเชื่อมด้วยเลเซอร์มือถือหรือไม่?
เวลาโพสต์: พฤษภาคม 19-2023