Utjecaj zaštitnog plina u laserskom zavarivanju
Ručni laserski zavarivač
Sadržaj poglavlja:
▶ Šta vam može donijeti pravi zaštitni plin?
▶ Razne vrste zaštitnog gasa
▶ Dva načina korištenja zaštitnog plina
▶ Kako odabrati odgovarajući zaštitni plin?
Ručno lasersko zavarivanje
Pozitivan efekat odgovarajućeg zaštitnog gasa
Kod laserskog zavarivanja, izbor zaštitnog gasa može imati značajan uticaj na formiranje, kvalitet, dubinu i širinu zavarenog šava.U velikoj većini slučajeva, uvođenje zaštitnog plina ima pozitivan učinak na zavareni šav.Međutim, može imati i štetne posljedice.Pozitivni efekti upotrebe ispravnog zaštitnog plina su sljedeći:
1. Efikasna zaštita zavarenog bazena
Pravilno uvođenje zaštitnog plina može učinkovito zaštititi zavareni bazen od oksidacije ili čak spriječiti oksidaciju u potpunosti.
2. Smanjenje prskanja
Ispravno uvođenje zaštitnog plina može efikasno smanjiti prskanje tokom procesa zavarivanja.
3. Ujednačeno formiranje zavarenog šava
Pravilno uvođenje zaštitnog plina pospješuje ravnomjerno širenje zavarenog bazena tokom skrućivanja, što rezultira ujednačenim i estetski ugodnim zavarenim šavom.
4. Povećana upotreba lasera
Ispravno uvođenje zaštitnog gasa može efikasno smanjiti efekat zaštite od metalnih para ili oblaka plazme na laser, čime se povećava efikasnost lasera.
5. Smanjenje poroznosti šava
Ispravno uvođenje zaštitnog plina može efikasno minimizirati stvaranje plinskih pora u zavarenom šavu.Odabirom odgovarajuće vrste plina, brzine protoka i metode uvođenja, mogu se postići idealni rezultati.
Kako god,
Nepravilna upotreba zaštitnog plina može imati štetne posljedice na zavarivanje.Neželjeni efekti uključuju:
1. Propadanje zavarenog šava
Nepravilno uvođenje zaštitnog plina može dovesti do lošeg kvaliteta šava.
2. Pukotine i smanjena mehanička svojstva
Odabir pogrešnog tipa plina može dovesti do pucanja zavarenog šava i smanjenih mehaničkih performansi.
3. Povećana oksidacija ili interferencija
Odabir pogrešnog protoka plina, bilo previsok ili prenizak, može dovesti do povećane oksidacije zavarenog šava.Također može uzrokovati ozbiljne smetnje rastaljenog metala, što rezultira urušavanjem ili neravnomjernim formiranjem zavarenog šava.
4. Neadekvatna zaštita ili negativan uticaj
Odabir pogrešnog načina uvođenja plina može dovesti do nedovoljne zaštite zavarenog šava ili čak negativno utjecati na formiranje zavarenog šava.
5. Utjecaj na dubinu zavara
Uvođenje zaštitnog plina može imati određeni utjecaj na dubinu vara, posebno kod zavarivanja tankih ploča, gdje ima tendenciju da smanji dubinu vara.
Ručno lasersko zavarivanje
Vrste zaštitnih plinova
Uobičajeni zaštitni plinovi u laserskom zavarivanju su dušik (N2), argon (Ar) i helij (He).Ovi plinovi imaju različita fizička i kemijska svojstva, što rezultira različitim efektima na zavareni šav.
1. Azot (N2)
N2 ima umjerenu energiju jonizacije, veću od Ar i nižu od He.Pod dejstvom lasera jonizuje do umerenog stepena, efikasno smanjujući stvaranje oblaka plazme i povećavajući iskorišćenost lasera.Međutim, dušik može kemijski reagirati s aluminijskim legurama i ugljičnim čelikom na određenim temperaturama, stvarajući nitride.To može povećati lomljivost i smanjiti žilavost zavarenog šava, negativno utječući na njegova mehanička svojstva.Stoga se ne preporučuje upotreba dušika kao zaštitnog plina za zavarene spojeve aluminijskih legura i ugljičnog čelika.S druge strane, dušik može reagirati s nehrđajućim čelikom, stvarajući nitride koji povećavaju čvrstoću zavarenog spoja.Stoga se dušik može koristiti kao zaštitni plin za zavarivanje nehrđajućeg čelika.
2. Gas argon (Ar)
Gas argon ima relativno najnižu energiju jonizacije, što rezultira višim stepenom jonizacije pod dejstvom lasera.Ovo je nepovoljno za kontrolu formiranja oblaka plazme i može imati određeni uticaj na efektivno korišćenje lasera.Međutim, argon ima vrlo nisku reaktivnost i malo je vjerovatno da će podvrgnuti kemijskim reakcijama s uobičajenim metalima.Uz to, argon je isplativ.Nadalje, zbog svoje velike gustine, argon tone iznad zavarenog bazena, pružajući bolju zaštitu zavarenom bazenu.Stoga se može koristiti kao konvencionalni zaštitni plin.
3. Plin helijum (He)
Gas helijum ima najveću energiju jonizacije, što dovodi do veoma niskog stepena jonizacije pod dejstvom lasera.Omogućava bolju kontrolu formiranja oblaka plazme, a laseri mogu efikasno komunicirati sa metalima.Štaviše, helijum ima veoma nisku reaktivnost i ne podleže lako hemijskim reakcijama sa metalima, što ga čini odličnim gasom za zaštitu zavara.Međutim, cijena helijuma je visoka, tako da se uglavnom ne koristi u masovnoj proizvodnji proizvoda.Obično se koristi u znanstvenim istraživanjima ili za proizvode visoke dodane vrijednosti.
Ručno lasersko zavarivanje
Metode uvođenja zaštitnog plina
Trenutno postoje dvije glavne metode za uvođenje zaštitnog plina: uduvavanje van osovine i koaksijalni zaštitni plin, kao što je prikazano na slici 1 i slici 2, respektivno.
Slika 1: Off-axis Bočni zaštitni plin
Slika 2: Koaksijalni zaštitni plin
Izbor između ove dvije metode puhanja ovisi o različitim razmatranjima.Općenito, preporučljivo je koristiti metodu stranog duvanja van osi za zaštitni plin.
Ručno lasersko zavarivanje
Principi za izbor metode uvođenja zaštitnog gasa
Prvo, važno je pojasniti da je pojam "oksidacija" zavarenih spojeva kolokvijalni izraz.U teoriji, to se odnosi na pogoršanje kvaliteta šava zbog kemijskih reakcija između metala šava i štetnih komponenti u zraku, kao što su kisik, dušik i vodonik.
Sprečavanje oksidacije zavara uključuje smanjenje ili izbjegavanje kontakta između ovih štetnih komponenti i metala šava na visokoj temperaturi.Ovo visokotemperaturno stanje uključuje ne samo otopljeni metal zavarene bazene, već i cijeli period od kada se metal šava otopi do očvršćavanja bazena i njegova temperatura padne ispod određenog praga.
Na primjer, kod zavarivanja titanijumskih legura, kada je temperatura iznad 300°C, dolazi do brze apsorpcije vodonika;iznad 450°C dolazi do brze apsorpcije kiseonika;i iznad 600°C dolazi do brze apsorpcije azota.Zbog toga je potrebna efikasna zaštita zavarenog spoja legure titanijuma tokom faze kada se stvrdne i kada se njegova temperatura spusti ispod 300°C kako bi se sprečila oksidacija.Na osnovu gornjeg opisa, jasno je da zaštitni gas koji se uduvava treba da obezbedi zaštitu ne samo bazenu zavarivanja u odgovarajuće vreme, već i upravo očvrsnutom delu zavara.Stoga je metoda bočnog duvanja van ose prikazana na slici 1 općenito poželjna jer nudi širi raspon zaštite u usporedbi s metodom koaksijalnog oklopa prikazanom na slici 2, posebno za upravo očvrsnutu regiju zavara.Međutim, za određene specifične proizvode, izbor metode mora biti napravljen na osnovu strukture proizvoda i konfiguracije spoja.
Ručno lasersko zavarivanje
Specifičan izbor metode uvođenja zaštitnog gasa
1. Pravolinijski zavar
Ako je oblik zavarenog proizvoda ravan, kao što je prikazano na slici 3, a konfiguracija spoja uključuje čeone spojeve, preklopne spojeve, kutne zavare ili zavarene šavove, poželjna metoda za ovu vrstu proizvoda je metoda duvanja van osi prikazana na Slika 1.
Slika 3: Pravolinijski zavar
2. Planarni zatvoreni geometrijski zavar
Kao što je prikazano na slici 4, zavar u ovoj vrsti proizvoda ima zatvoreni ravni oblik, kao što je kružni, poligonalni ili višesegmentni oblik linije.Konfiguracije spojeva mogu uključivati čeone spojeve, preklopne spojeve ili zavarene spojeve.Za ovu vrstu proizvoda, poželjna metoda je korištenje koaksijalnog zaštitnog plina prikazanog na slici 2.
Slika 4: Planarni zatvoreni geometrijski zavar
Odabir zaštitnog plina za ravne šavove zatvorene geometrije direktno utiče na kvalitet, efikasnost i cijenu proizvodnje zavarivanja.Međutim, zbog raznolikosti materijala za zavarivanje, izbor plina za zavarivanje je složen u stvarnim procesima zavarivanja.Zahtijeva sveobuhvatno razmatranje materijala za zavarivanje, metoda zavarivanja, položaja zavarivanja i željenog ishoda zavarivanja.Odabir najprikladnijeg plina za zavarivanje može se odrediti kroz testove zavarivanja kako bi se postigli optimalni rezultati zavarivanja.
Ručno lasersko zavarivanje
Video Display |Pogled za ručno lasersko zavarivanje
Video 1 - Saznajte više o tome što je ručni laserski zavarivač
Video2 - Svestrano lasersko zavarivanje za različite zahtjeve
Imate li pitanja o ručnom laserskom zavarivanju?
Vrijeme objave: 19.05.2023