Hàn laser chủ yếu nhằm mục đích nâng cao hiệu quả và chất lượng hàn của vật liệu thành mỏng và các bộ phận chính xác. Hôm nay chúng ta sẽ không nói về những ưu điểm của hàn laser mà tập trung vào cách sử dụng khí bảo vệ để hàn laser đúng cách.
Tại sao nên sử dụng khí bảo vệ để hàn laser?
Trong hàn laser, khí bảo vệ sẽ ảnh hưởng đến hình dạng mối hàn, chất lượng mối hàn, độ sâu mối hàn và chiều rộng mối hàn. Trong hầu hết các trường hợp, việc thổi khí hỗ trợ sẽ có tác động tích cực đến mối hàn nhưng cũng có thể mang lại những tác động bất lợi.
Khi bạn thổi khí bảo vệ đúng cách, nó sẽ giúp bạn:
✦Bảo vệ hiệu quả vũng hàn để giảm hoặc thậm chí tránh quá trình oxy hóa
✦Giảm hiệu quả sự bắn tung tóe trong quá trình hàn
✦Hiệu quả giảm lỗ chân lông hàn
✦Hỗ trợ vũng hàn trải đều khi đông đặc, để đường hàn có cạnh sạch và mịn
✦Hiệu ứng che chắn của chùm hơi kim loại hoặc đám mây plasma trên tia laser bị giảm đi một cách hiệu quả và tốc độ sử dụng hiệu quả của tia laser được tăng lên.
Miễn làlựa chọn loại khí bảo vệ, tốc độ dòng khí và chế độ thổilà chính xác, bạn có thể có được hiệu quả hàn lý tưởng. Tuy nhiên, việc sử dụng khí bảo vệ không đúng cách cũng có thể ảnh hưởng xấu đến quá trình hàn. Sử dụng không đúng loại khí bảo vệ có thể dẫn đến hiện tượng nứt nẻ trong mối hàn hoặc làm giảm tính chất cơ lý của mối hàn. Tốc độ dòng khí quá cao hoặc quá thấp có thể dẫn đến quá trình oxy hóa mối hàn nghiêm trọng hơn và sự can thiệp nghiêm trọng từ bên ngoài của vật liệu kim loại bên trong bể hàn, dẫn đến mối hàn bị sập hoặc hình thành không đồng đều.
Các loại khí bảo vệ
Các loại khí bảo vệ thường được sử dụng trong hàn laser chủ yếu là N2, Ar và He. Tính chất vật lý và hóa học của chúng khác nhau nên tác dụng của chúng đối với mối hàn cũng khác nhau.
Nitơ (N2)
Năng lượng ion hóa của N2 vừa phải, cao hơn Ar và thấp hơn He. Dưới bức xạ của tia laser, mức độ ion hóa của N2 vẫn ở mức đồng đều, điều này có thể làm giảm sự hình thành đám mây plasma tốt hơn và tăng tốc độ sử dụng hiệu quả của tia laser. Nitơ có thể phản ứng với hợp kim nhôm và thép cacbon ở nhiệt độ nhất định để tạo ra nitrua, điều này sẽ cải thiện độ giòn của mối hàn và giảm độ bền, đồng thời có tác động bất lợi lớn đến tính chất cơ học của mối hàn. Vì vậy, không nên sử dụng nitơ khi hàn hợp kim nhôm và thép cacbon.
Tuy nhiên, phản ứng hóa học giữa nitơ và thép không gỉ do nitơ tạo ra có thể cải thiện độ bền của mối hàn, điều này sẽ có lợi cho việc cải thiện tính chất cơ học của mối hàn, do đó khi hàn thép không gỉ có thể sử dụng nitơ làm khí bảo vệ.
Argon (Ar)
Năng lượng ion hóa của Argon tương đối thấp và mức độ ion hóa của nó sẽ trở nên cao hơn dưới tác dụng của tia laser. Khi đó, Argon, với tư cách là khí bảo vệ, không thể kiểm soát hiệu quả sự hình thành các đám mây plasma, điều này sẽ làm giảm hiệu quả sử dụng hàn laser. Câu hỏi được đặt ra: liệu argon có phải là ứng cử viên tồi cho việc sử dụng hàn làm khí bảo vệ không? Câu trả lời là Không. Là một loại khí trơ, Argon khó phản ứng với phần lớn kim loại và Ar thì rẻ khi sử dụng. Ngoài ra, mật độ Ar lớn sẽ có lợi cho việc chìm xuống bề mặt vũng hàn nóng chảy và có thể bảo vệ vũng hàn tốt hơn nên Argon có thể được sử dụng làm khí bảo vệ thông thường.
Heli (Anh ấy)
Không giống như Argon, Helium có năng lượng ion hóa tương đối cao nên có thể kiểm soát sự hình thành đám mây plasma một cách dễ dàng. Đồng thời, Helium không phản ứng với bất kỳ kim loại nào. Nó thực sự là một lựa chọn tốt cho hàn laser. Vấn đề duy nhất là Helium tương đối đắt tiền. Đối với các nhà chế tạo cung cấp các sản phẩm kim loại sản xuất hàng loạt, khí heli sẽ làm tăng thêm một lượng lớn giá thành sản xuất. Vì vậy helium thường được sử dụng trong nghiên cứu khoa học hoặc các sản phẩm có giá trị gia tăng rất cao.
Làm thế nào để thổi khí khiên?
Trước hết, cần làm rõ cái gọi là “oxy hóa” mối hàn chỉ là tên gọi chung, về mặt lý thuyết ám chỉ phản ứng hóa học giữa mối hàn với các thành phần có hại trong không khí dẫn đến hư hỏng mối hàn. . Thông thường, kim loại mối hàn phản ứng với oxy, nitơ và hydro trong không khí ở nhiệt độ nhất định.
Để mối hàn không bị “oxy hóa” đòi hỏi phải giảm hoặc tránh sự tiếp xúc giữa các thành phần có hại đó với kim loại mối hàn dưới nhiệt độ cao, không chỉ ở kim loại vũng nóng chảy mà trong toàn bộ thời gian từ khi kim loại mối hàn nóng chảy cho đến khi hàn. kim loại nóng chảy trong bể được đông cứng lại và nhiệt độ của nó nguội dần đến một nhiệt độ nhất định.
Hai cách chính để thổi khí khiên
▶Một là thổi khí bảo vệ vào trục bên, như trong Hình 1.
▶Cách khác là phương pháp thổi đồng trục, như trong Hình 2.
Hình 1.
Hình 2.
Việc lựa chọn cụ thể hai phương pháp thổi là sự xem xét toàn diện về nhiều mặt. Nói chung, nên áp dụng phương pháp khí bảo vệ thổi bên.
Một số ví dụ về hàn laser
1. Hàn hạt/đường thẳng
Như được hiển thị trong Hình 3, hình dạng mối hàn của sản phẩm là tuyến tính và dạng mối nối có thể là mối nối đối đầu, mối nối chồng, mối nối góc âm hoặc mối hàn chồng lên nhau. Đối với loại sản phẩm này, tốt hơn nên sử dụng khí bảo vệ thổi trục bên như trong Hình 1.
2. Đóng hình hoặc hàn khu vực
Như thể hiện trên Hình 4, hình dạng mối hàn của sản phẩm là dạng khép kín như chu vi mặt phẳng, hình dạng đa phương mặt phẳng, hình tuyến tính nhiều đoạn phẳng, v.v. Hình dạng mối hàn có thể là mối nối đối đầu, mối nối chồng, mối hàn chồng lên nhau, v.v. Tốt hơn nên áp dụng phương pháp khí bảo vệ đồng trục như trong Hình 2 cho loại sản phẩm này.
Việc lựa chọn khí bảo vệ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng, hiệu quả hàn và giá thành sản xuất, tuy nhiên do tính đa dạng của vật liệu hàn nên trong quá trình hàn thực tế việc lựa chọn khí hàn phức tạp hơn và cần xem xét toàn diện về vật liệu hàn, mối hàn. phương pháp hàn, vị trí hàn cũng như các yêu cầu về hiệu quả hàn. Thông qua các thử nghiệm hàn, bạn có thể lựa chọn loại khí hàn phù hợp hơn để đạt được kết quả tốt hơn.
Quan tâm đến hàn laser và sẵn sàng tìm hiểu cách chọn khí bảo vệ
Liên kết liên quan:
Thời gian đăng: Oct-10-2022