Лазерная зварка ў асноўным накіравана на павышэнне эфектыўнасці і якасці зваркі тонкасценных матэрыялаў і дакладных дэталяў. Сёння мы не будзем казаць пра перавагі лазернай зваркі, а засяродзімся на тым, як правільна выкарыстоўваць ахоўныя газы для лазернай зваркі.
Чаму для лазернай зваркі выкарыстоўваецца ахоўны газ?
Пры лазернай зварцы ахоўны газ уплывае на фармаванне шва, якасць шва, глыбіню шва і шырыню шва. У большасці выпадкаў прадзьмухванне дапаможнага газу будзе мець станоўчы ўплыў на шво, але можа мець і негатыўныя наступствы.
Калі вы правільна прадзьмухваеце ахоўны газ, гэта дапаможа вам:
✦Эфектыўна абараняюць зварачную ванну, каб паменшыць або нават пазбегнуць акіслення
✦Эфектыўна памяншае пырскі, якія ўзнікаюць у працэсе зваркі
✦Эфектыўна памяншае пары зваркі
✦Дапамагае зварачнай ванне раўнамерна размеркавацца пры зацвярдзенні, каб зварны шов меў чысты і гладкі край
✦Эфект ахоўвання лазера ад пары металу або плазменнага воблака эфектыўна зніжаецца, а эфектыўны каэфіцыент выкарыстання лазера павялічваецца.
Пакультып ахоўнага газу, хуткасць патоку газу і выбар рэжыму абдзіманняправільныя, вы можаце атрымаць ідэальны эфект зваркі. Аднак няправільнае выкарыстанне ахоўнага газу таксама можа негатыўна паўплываць на зварку. Выкарыстанне няправільнага тыпу ахоўнага газу можа прывесці да рыпання ў зварным шве або зніжэння механічных уласцівасцей зваркі. Занадта высокая або занадта нізкая хуткасць патоку газу можа прывесці да больш сур'ёзнага акіслення шва і сур'ёзных знешніх умяшанняў у металічны матэрыял унутры зварачнай ванны, што прывядзе да разбурэння шва або нераўнамернага фармавання.
Тыпы ахоўнага газу
Звычайна выкарыстоўваюцца ахоўныя газы пры лазернай зварцы - гэта ў асноўным N2, Ar і He. Іх фізічныя і хімічныя ўласцівасці адрозніваюцца, таму іх уплыў на зварныя швы таксама адрозніваецца.
Азот (N2)
Энергія іанізацыі N2 умераная, вышэйшая за энергію Ar і ніжэйшая за энергію He. Пад уздзеяннем лазера ступень іанізацыі N2 застаецца на адным узроўні, што дазваляе лепш паменшыць утварэнне плазменнага воблака і павялічыць эфектыўны каэфіцыент выкарыстання лазера. Азот можа рэагаваць з алюмініевымі сплавамі і вугляродзістай сталлю пры пэўнай тэмпературы з утварэннем нітрыдаў, што паляпшае далікатнасць зварных швоў і зніжае іх глейкасць, а таксама аказвае значны негатыўны ўплыў на механічныя ўласцівасці зварных злучэнняў. Таму не рэкамендуецца выкарыстоўваць азот пры зварцы алюмініевых сплаваў і вугляродзістай сталі.
Аднак хімічная рэакцыя паміж азотам і нержавеючай сталлю, якая ўзнікае пад уздзеяннем азоту, можа палепшыць трываласць зварнога злучэння, што будзе карысным для паляпшэння механічных уласцівасцей шва, таму пры зварцы нержавеючай сталі ў якасці ахоўнага газу можна выкарыстоўваць азот.
Аргон (Ar)
Энергія іанізацыі аргону адносна нізкая, і ступень яго іанізацыі павялічваецца пад уздзеяннем лазера. Такім чынам, аргон, як ахоўны газ, не можа эфектыўна кантраляваць утварэнне плазменных аблокаў, што зніжае эфектыўны каэфіцыент выкарыстання лазернай зваркі. Узнікае пытанне: ці з'яўляецца аргон дрэнным кандыдатам для выкарыстання ў якасці ахоўнага газу пры зварцы? Адказ - не. Будучы інэртным газам, аргон цяжка рэагуе з большасцю металаў, а аргон танны ў выкарыстанні. Акрамя таго, вялікая шчыльнасць аргону спрыяе апусканню на паверхню расплаўленай ванны зваркі і можа лепш абараніць яе, таму аргон можна выкарыстоўваць у якасці звычайнага ахоўнага газу.
Гелій (He)
У адрозненне ад аргону, гелій мае адносна высокую энергію іанізацыі, што дазваляе лёгка кантраляваць утварэнне плазменных аблокаў. У той жа час гелій не рэагуе ні з якімі металамі. Гэта сапраўды добры выбар для лазернай зваркі. Адзіная праблема заключаецца ў тым, што гелій адносна дарагі. Для вытворцаў, якія вырабляюць металічныя вырабы масава, гелій значна павялічвае кошт вытворчасці. Такім чынам, гелій звычайна выкарыстоўваецца ў навуковых даследаваннях або для вырабу прадуктаў з вельмі высокай дабаўленай вартасцю.
Як падарваць ахоўны газ?
Перш за ўсё, варта ўдакладніць, што так званае «акісленне» зварнога шва — гэта толькі агульная назва, якая тэарэтычна адносіцца да хімічнай рэакцыі паміж зварным швом і шкоднымі кампанентамі паветра, што прыводзіць да пагаршэння якасці зварнога шва. Звычайна метал зварнога шва рэагуе з кіслародам, азотам і вадародам паветра пры пэўнай тэмпературы.
Каб прадухіліць «акісленне» зварнога шва, неабходна паменшыць або пазбегнуць кантакту паміж такімі шкоднымі кампанентамі і металам шва пры высокай тэмпературы, якая знаходзіцца не толькі ў расплаўленым метале ванны, але і на працягу ўсяго перыяду ад моманту расплаўлення металу шва да зацвярдзення расплаўленага металу ванны і зніжэння яго тэмпературы да пэўнай тэмпературы.
Два асноўныя спосабы ўдзімання ахоўнага газу
▶Адзін з іх прадзімае ахоўны газ па бакавой восі, як паказана на малюнку 1.
▶Другі — гэта кааксіяльны метад абдзімання, як паказана на малюнку 2.
Малюнак 1.
Малюнак 2.
Канкрэтны выбар двух спосабаў удзімання з'яўляецца комплексным улікам многіх аспектаў. У цэлым рэкамендуецца выкарыстоўваць спосаб бакавога ўдзімання ахоўнага газу.
Некалькі прыкладаў лазернай зваркі
1. Прамая зварка швом/лініяй
Як паказана на малюнку 3, форма зварнога шва вырабу лінейная, і форма злучэння можа быць стыковым, нахлестным, з адмоўным вуглом або перакрыццем. Для гэтага тыпу вырабу лепш выкарыстоўваць бакавую восевую падачу ахоўнага газу, як паказана на малюнку 1.
2. Зварка фігуры або плошчы з блізкай паверхняй
Як паказана на малюнку 4, форма зварнога шва вырабу мае замкнёную структуру, напрыклад, плоскую акружнасць, плоскую шматбаковую форму, плоскую шматсегментную лінейную форму і г.д. Форма злучэння можа быць стыковачным, нахлестным, перакрывальным і г.д. Для гэтага тыпу вырабу лепш выкарыстоўваць метад кааксіяльнага ахоўнага газу, як паказана на малюнку 2.
Выбар ахоўнага газу непасрэдна ўплывае на якасць зваркі, эфектыўнасць і кошт вытворчасці, але з-за разнастайнасці зварачных матэрыялаў у рэальным працэсе зваркі выбар зварачнага газу з'яўляецца больш складаным і патрабуе ўсебаковага ўліку зварачнага матэрыялу, метаду зваркі, становішча зваркі, а таксама патрабаванняў да эфекту зваркі. Праз выпрабаванні зваркі можна выбраць найбольш прыдатны зварачны газ для дасягнення лепшых вынікаў.
Цікавіцца лазернай зваркай і жадаю навучыцца выбіраць ахоўны газ
Спасылкі па тэме:
Час публікацыі: 10 кастрычніка 2022 г.