Ảnh hưởng của khí bảo vệ trong hàn Laser
Máy hàn Laser cầm tay
Nội dung chương:
▶ Right Shield Gas có thể mang lại lợi ích gì cho bạn?
▶ Các loại khí bảo vệ khác nhau
▶ Hai phương pháp sử dụng khí bảo vệ
▶ Làm thế nào để chọn khí bảo vệ phù hợp?
Hàn Laser cầm tay
Tác dụng tích cực của khí bảo vệ thích hợp
Trong hàn laser, việc lựa chọn khí bảo vệ có thể có tác động đáng kể đến sự hình thành, chất lượng, độ sâu và chiều rộng của đường hàn. Trong phần lớn các trường hợp, việc đưa khí bảo vệ vào có tác động tích cực đến đường hàn. Tuy nhiên, nó cũng có thể có tác dụng phụ. Những tác động tích cực của việc sử dụng đúng loại khí bảo vệ như sau:
1. Bảo vệ hiệu quả vũng hàn
Việc cung cấp khí bảo vệ đúng cách có thể bảo vệ hiệu quả vũng hàn khỏi quá trình oxy hóa hoặc thậm chí ngăn chặn quá trình oxy hóa hoàn toàn.
2. Giảm sự bắn tung tóe
Việc đưa khí bảo vệ vào đúng cách có thể làm giảm hiệu quả sự bắn tung tóe trong quá trình hàn.
3. Sự hình thành đồng đều của đường hàn
Việc đưa khí bảo vệ đúng cách sẽ thúc đẩy sự lan rộng đều của vũng hàn trong quá trình hóa rắn, tạo ra đường hàn đồng đều và có tính thẩm mỹ.
4. Tăng cường sử dụng tia laser
Việc đưa khí bảo vệ vào đúng cách có thể làm giảm hiệu quả tác dụng che chắn của các luồng hơi kim loại hoặc đám mây plasma trên tia laser, do đó làm tăng hiệu suất của tia laser.
5. Giảm độ xốp của mối hàn
Việc đưa khí bảo vệ vào đúng cách có thể giảm thiểu hiệu quả sự hình thành các lỗ khí trong đường hàn. Bằng cách chọn loại khí, tốc độ dòng chảy và phương pháp đưa khí thích hợp, bạn có thể đạt được kết quả lý tưởng.
Tuy nhiên,
Việc sử dụng khí bảo vệ không đúng cách có thể gây ảnh hưởng xấu đến quá trình hàn. Các tác dụng phụ bao gồm:
1. Đường hàn bị hư hỏng
Việc đưa khí bảo vệ vào không đúng cách có thể dẫn đến chất lượng đường hàn kém.
2. Nứt và giảm tính chất cơ học
Chọn sai loại khí có thể dẫn đến nứt đường hàn và giảm hiệu suất cơ học.
3. Tăng quá trình oxy hóa hoặc nhiễu
Việc chọn sai tốc độ dòng khí, dù quá cao hay quá thấp, đều có thể dẫn đến tăng quá trình oxy hóa đường hàn. Nó cũng có thể gây ra những xáo trộn nghiêm trọng cho kim loại nóng chảy, dẫn đến sự sụp đổ hoặc hình thành đường hàn không đồng đều.
4. Bảo vệ không đầy đủ hoặc tác động tiêu cực
Việc chọn sai phương pháp đưa khí vào có thể dẫn đến không đủ khả năng bảo vệ đường hàn hoặc thậm chí có tác động tiêu cực đến sự hình thành đường hàn.
5. Ảnh hưởng đến chiều sâu mối hàn
Việc đưa khí bảo vệ vào có thể có tác động nhất định đến độ sâu của mối hàn, đặc biệt là khi hàn tấm mỏng, nơi nó có xu hướng làm giảm độ sâu của mối hàn.
Hàn Laser cầm tay
Các loại khí bảo vệ
Các loại khí bảo vệ thường được sử dụng trong hàn laser là nitơ (N2), argon (Ar) và helium (He). Các loại khí này có các tính chất vật lý và hóa học khác nhau, dẫn đến những ảnh hưởng khác nhau đến đường hàn.
1. Nitơ (N2)
N2 có năng lượng ion hóa vừa phải, cao hơn Ar và thấp hơn He. Dưới tác động của tia laser, nó bị ion hóa ở mức độ vừa phải, làm giảm hiệu quả sự hình thành các đám mây plasma và tăng hiệu quả sử dụng tia laser. Tuy nhiên, nitơ có thể phản ứng hóa học với hợp kim nhôm và thép cacbon ở nhiệt độ nhất định, tạo thành nitrua. Điều này có thể làm tăng độ giòn và giảm độ bền của đường hàn, ảnh hưởng tiêu cực đến tính chất cơ học của nó. Vì vậy, không nên sử dụng nitơ làm khí bảo vệ cho các mối hàn hợp kim nhôm và thép cacbon. Mặt khác, nitơ có thể phản ứng với thép không gỉ, tạo thành nitrua giúp tăng cường độ bền cho mối hàn. Vì vậy, nitơ có thể được sử dụng làm khí bảo vệ khi hàn thép không gỉ.
2. Khí Argon (Ar)
Khí Argon có năng lượng ion hóa tương đối thấp nhất, dẫn đến mức độ ion hóa cao hơn dưới tác dụng của tia laser. Điều này không thuận lợi cho việc kiểm soát sự hình thành các đám mây plasma và có thể có tác động nhất định đến việc sử dụng hiệu quả tia laser. Tuy nhiên, argon có độ phản ứng rất thấp và ít có khả năng xảy ra phản ứng hóa học với các kim loại thông thường. Ngoài ra, argon còn có hiệu quả về mặt chi phí. Hơn nữa, do mật độ cao, argon chìm phía trên vũng hàn, mang lại sự bảo vệ tốt hơn cho vũng hàn. Vì vậy, nó có thể được sử dụng như một loại khí bảo vệ thông thường.
3. Khí Heli (He)
Khí helium có năng lượng ion hóa cao nhất, dẫn đến mức độ ion hóa rất thấp dưới tác dụng của tia laser. Nó cho phép kiểm soát tốt hơn sự hình thành đám mây plasma và tia laser có thể tương tác hiệu quả với kim loại. Hơn nữa, helium có độ phản ứng rất thấp và không dễ dàng trải qua các phản ứng hóa học với kim loại, khiến nó trở thành một loại khí tuyệt vời để bảo vệ mối hàn. Tuy nhiên, giá thành của heli cao nên thường không được sử dụng trong sản xuất hàng loạt sản phẩm. Nó thường được sử dụng trong nghiên cứu khoa học hoặc cho các sản phẩm có giá trị gia tăng cao.
Hàn Laser cầm tay
Phương pháp giới thiệu khí bảo vệ
Hiện nay, có hai phương pháp chính để đưa khí bảo vệ vào: khí bảo vệ thổi lệch trục và khí bảo vệ đồng trục, như thể hiện lần lượt trên Hình 1 và Hình 2.
Hình 1: Khí bảo vệ thổi bên ngoài trục
Hình 2: Khí bảo vệ đồng trục
Việc lựa chọn giữa hai phương pháp thổi phụ thuộc vào nhiều cân nhắc khác nhau. Nói chung, nên sử dụng phương pháp thổi lệch trục để khí bảo vệ.
Hàn Laser cầm tay
Nguyên tắc lựa chọn phương pháp đưa khí bảo vệ
Đầu tiên, điều quan trọng là phải làm rõ rằng thuật ngữ “oxy hóa” mối hàn là một cách diễn đạt thông tục. Về lý thuyết, nó đề cập đến sự suy giảm chất lượng mối hàn do phản ứng hóa học giữa kim loại mối hàn và các thành phần có hại trong không khí như oxy, nitơ và hydro.
Ngăn chặn quá trình oxy hóa mối hàn liên quan đến việc giảm hoặc tránh tiếp xúc giữa các thành phần có hại này và kim loại mối hàn ở nhiệt độ cao. Trạng thái nhiệt độ cao này không chỉ bao gồm kim loại vũng hàn nóng chảy mà còn bao gồm toàn bộ khoảng thời gian từ khi kim loại mối hàn nóng chảy cho đến khi vũng hàn đông đặc lại và nhiệt độ của nó giảm xuống dưới một ngưỡng nhất định.
Ví dụ, khi hàn hợp kim titan, khi nhiệt độ trên 300°C, sự hấp thụ hydro nhanh chóng xảy ra; trên 450°C xảy ra sự hấp thụ oxy nhanh chóng; và trên 600°C, sự hấp thụ nitơ nhanh chóng xảy ra. Vì vậy, cần có sự bảo vệ hiệu quả cho mối hàn hợp kim titan trong giai đoạn nó đông đặc và nhiệt độ giảm xuống dưới 300°C để ngăn chặn quá trình oxy hóa. Dựa trên mô tả ở trên, rõ ràng là khí bảo vệ được thổi ra cần cung cấp sự bảo vệ không chỉ cho vũng hàn vào thời điểm thích hợp mà còn cho khu vực vừa đông đặc của mối hàn. Do đó, phương pháp thổi lệch trục như trong Hình 1 thường được ưa thích hơn vì nó mang lại phạm vi bảo vệ rộng hơn so với phương pháp che chắn đồng trục như trong Hình 2, đặc biệt đối với vùng vừa đông đặc của mối hàn. Tuy nhiên, đối với một số sản phẩm cụ thể, việc lựa chọn phương pháp cần được thực hiện dựa trên cấu trúc sản phẩm và hình dạng khớp.
Hàn Laser cầm tay
Lựa chọn cụ thể phương pháp đưa khí bảo vệ
1. Mối hàn thẳng
Nếu hình dạng mối hàn của sản phẩm thẳng, như minh họa trên Hình 3, và hình dạng mối nối bao gồm mối nối đối đầu, mối nối chồng, mối hàn góc hoặc mối hàn xếp chồng, thì phương pháp ưu tiên cho loại sản phẩm này là phương pháp thổi lệch trục được trình bày trong Hình 1.
Hình 3: Mối hàn thẳng
2. Mối hàn hình học kèm theo mặt phẳng
Như thể hiện trên Hình 4, mối hàn trong loại sản phẩm này có dạng phẳng khép kín, chẳng hạn như dạng đường tròn, đa giác hoặc nhiều đoạn. Các cấu hình mối nối có thể bao gồm mối nối đối đầu, mối nối chồng hoặc mối hàn xếp chồng. Đối với loại sản phẩm này, phương pháp ưu tiên là sử dụng khí bảo vệ đồng trục như trên Hình 2.
Hình 4: Mối hàn hình học khép kín phẳng
Việc lựa chọn khí bảo vệ cho mối hàn hình học phẳng khép kín ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng, hiệu quả và chi phí sản xuất mối hàn. Tuy nhiên, do tính đa dạng của vật liệu hàn nên việc lựa chọn khí hàn trong quá trình hàn thực tế rất phức tạp. Nó đòi hỏi phải xem xét toàn diện về vật liệu hàn, phương pháp hàn, vị trí hàn và kết quả hàn mong muốn. Việc lựa chọn khí hàn phù hợp nhất có thể được xác định thông qua các thử nghiệm hàn để đạt được kết quả hàn tối ưu.
Hàn Laser cầm tay
Hiển thị video | Glance hàn Laser cầm tay
Video 1 - Tìm hiểu thêm về Máy hàn Laser cầm tay là gì
Video2 - Hàn Laser đa năng cho các yêu cầu đa dạng
Máy hàn Laser cầm tay được đề xuất
Bạn có câu hỏi nào về Hàn Laser cầm tay không?
Thời gian đăng: 19-05-2023