Suojakaasun vaikutus laserhitsaukseen
Kädessä pidettävä laserhitsauskone
Luvun sisältö:
▶ Mitä oikea suojakaasu voi tarjota sinulle?
▶ Erityyppiset suojakaasut
▶ Kaksi suojakaasun käyttötapaa
▶ Kuinka valita oikea suojakaasu?
Kädessä pidettävä laserhitsaus
Oikean suojakaasun positiivinen vaikutus
Laserhitsauksessa suojakaasun valinnalla voi olla merkittävä vaikutus hitsaussauman muodostumiseen, laatuun, syvyyteen ja leveyteen.Suurimmassa osassa tapauksista suojakaasun lisäämisellä on myönteinen vaikutus hitsisaumaan.Sillä voi kuitenkin olla myös haitallisia vaikutuksia.Oikean suojakaasun käytön positiiviset vaikutukset ovat seuraavat:
1. Tehokas suojaus hitsausaltaan
Suojakaasun oikea lisäys voi tehokkaasti suojata hitsisulan hapettumiselta tai jopa estää hapettumisen kokonaan.
2. Roiskeiden vähentäminen
Suojakaasun oikea lisääminen voi vähentää tehokkaasti roiskeita hitsausprosessin aikana.
3. Hitsaussauman tasainen muodostus
Suojakaasun oikea syöttö edistää hitsisulan tasaista leviämistä jähmettymisen aikana, jolloin saadaan tasainen ja esteettisesti miellyttävä hitsisauma.
4. Lisääntynyt laserin käyttö
Suojakaasun oikea lisääminen voi tehokkaasti vähentää metallihöyrypilvien tai plasmapilvien suojaavaa vaikutusta laseriin, mikä lisää laserin tehokkuutta.
5. Hitsin huokoisuuden vähentäminen
Oikein syöttämällä suojakaasua voidaan tehokkaasti minimoida kaasuhuokosten muodostuminen hitsaussaumassa.Valitsemalla sopiva kaasutyyppi, virtausnopeus ja syöttötapa voidaan saavuttaa ihanteelliset tulokset.
Kuitenkin,
Suojakaasun väärällä käytöllä voi olla haitallisia vaikutuksia hitsaukseen.Haitallisia vaikutuksia ovat:
1. Hitsaussauman kuluminen
Virheellinen suojakaasun lisääminen voi johtaa huonoon hitsisauman laatuun.
2. Halkeilu ja heikentyneet mekaaniset ominaisuudet
Väärän kaasutyypin valinta voi johtaa hitsaussauman halkeilemiseen ja heikentyneeseen mekaaniseen suorituskykyyn.
3. Lisääntynyt hapettuminen tai häiriöt
Väärän kaasun virtausnopeuden valitseminen, joko liian suureksi tai liian pieneksi, voi johtaa hitsaussauman lisääntyneeseen hapettumiseen.Se voi myös aiheuttaa vakavia häiriöitä sulassa metallissa, mikä johtaa hitsisauman romahtamiseen tai epätasaiseen muodostumiseen.
4. Riittämätön suoja tai kielteinen vaikutus
Väärän kaasunsyöttötavan valinta voi johtaa hitsaussauman riittämättömään suojaamiseen tai jopa vaikuttaa negatiivisesti hitsisauman muodostumiseen.
5. Vaikutus hitsin syvyyteen
Suojakaasun lisäämisellä voi olla tietty vaikutus hitsin syvyyteen, erityisesti ohutlevyhitsauksessa, jossa se pyrkii vähentämään hitsin syvyyttä.
Kädessä pidettävä laserhitsaus
Suojakaasujen tyypit
Laserhitsauksessa yleisesti käytetyt suojakaasut ovat typpi (N2), argon (Ar) ja helium (He).Näillä kaasuilla on erilaiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, jotka johtavat erilaisiin vaikutuksiin hitsisaumaan.
1. Typpi (N2)
N2:lla on kohtalainen ionisaatioenergia, korkeampi kuin Ar ja pienempi kuin He.Laserin vaikutuksesta se ionisoituu kohtalaisesti, mikä vähentää tehokkaasti plasmapilvien muodostumista ja lisää laserin käyttöastetta.Typpi voi kuitenkin reagoida kemiallisesti alumiiniseosten ja hiiliteräksen kanssa tietyissä lämpötiloissa muodostaen nitridejä.Tämä voi lisätä hitsaussauman haurautta ja vähentää sitkeyttä, mikä vaikuttaa negatiivisesti sen mekaanisiin ominaisuuksiin.Siksi typen käyttöä suojakaasuna alumiiniseoksille ja hiiliteräshitsauksille ei suositella.Toisaalta typpi voi reagoida ruostumattoman teräksen kanssa muodostaen nitridejä, jotka lisäävät hitsiliitoksen lujuutta.Siksi typpeä voidaan käyttää suojakaasuna ruostumattoman teräksen hitsauksessa.
2. Argonkaasu (Ar)
Argonkaasulla on suhteellisen alhaisin ionisaatioenergia, mikä johtaa korkeampaan ionisaatioasteeseen laserin vaikutuksesta.Tämä on epäsuotuisaa plasmapilvien muodostumisen hallinnassa ja sillä voi olla tietty vaikutus laserien tehokkaaseen käyttöön.Argonilla on kuitenkin erittäin alhainen reaktiivisuus, eikä se todennäköisesti joudu kemiallisiin reaktioihin tavallisten metallien kanssa.Lisäksi argon on kustannustehokasta.Lisäksi suuren tiheytensä ansiosta argon uppoaa hitsausaltaan yläpuolelle ja tarjoaa paremman suojan hitsausaltaalle.Siksi sitä voidaan käyttää tavanomaisena suojakaasuna.
3. Heliumkaasu (He)
Heliumkaasulla on suurin ionisaatioenergia, mikä johtaa erittäin alhaiseen ionisaatioasteeseen laserin vaikutuksesta.Se mahdollistaa plasmapilvien muodostumisen paremman hallinnan, ja laserit voivat olla tehokkaasti vuorovaikutuksessa metallien kanssa.Lisäksi heliumilla on erittäin alhainen reaktiivisuus ja se ei helposti käy läpi kemiallisia reaktioita metallien kanssa, mikä tekee siitä erinomaisen kaasun hitsaussuojaukseen.Heliumin hinta on kuitenkin korkea, joten sitä ei yleensä käytetä tuotteiden massatuotannossa.Sitä käytetään yleisesti tieteellisessä tutkimuksessa tai korkean lisäarvon tuotteissa.
Kädessä pidettävä laserhitsaus
Suojakaasun käyttöönottomenetelmät
Tällä hetkellä on kaksi päämenetelmää suojakaasun tuomiseksi: akselin ulkopuolinen sivupuhallus ja koaksiaalinen suojakaasu, kuten on esitetty kuvassa 1 ja kuvassa 2, vastaavasti.
Kuva 1: Akselin ulkopuolinen sivupuhallussuojakaasu
Kuva 2: Koaksiaalinen suojakaasu
Valinta näiden kahden puhallustavan välillä riippuu useista seikoista.Yleisesti on suositeltavaa käyttää akselin ulkopuolista puhallusmenetelmää suojakaasun suojaamiseen.
Kädessä pidettävä laserhitsaus
Periaatteet suojakaasun syöttötavan valintaan
Ensinnäkin on tärkeää selventää, että termi "hitsausten hapettuminen" on puhekielen ilmaisu.Teoriassa se viittaa hitsin laadun heikkenemiseen, joka johtuu hitsimetallin ja ilmassa olevien haitallisten komponenttien, kuten hapen, typen ja vedyn, välisistä kemiallisista reaktioista.
Hitsin hapettumisen estäminen edellyttää näiden haitallisten komponenttien ja korkean lämpötilan hitsimetallin välisen kosketuksen vähentämistä tai välttämistä.Tämä korkean lämpötilan tila sisältää paitsi sulan hitsausuimametallin, myös koko ajanjakson hitsimetallin sulamisesta siihen asti, kun allas jähmettyy ja sen lämpötila laskee tietyn kynnyksen alle.
Esimerkiksi titaaniseosten hitsauksessa, kun lämpötila on yli 300 °C, tapahtuu nopea vedyn absorptio;yli 450 °C:ssa tapahtuu nopea hapen absorptio;ja yli 600 °C:ssa tapahtuu nopea typen absorptio.Siksi titaaniseoshitsaukselle tarvitaan tehokas suoja sen vaiheen aikana, kun se jähmettyy ja sen lämpötila laskee alle 300 °C hapettumisen estämiseksi.Yllä olevan kuvauksen perusteella on selvää, että puhalletun suojakaasun tulee tarjota suojaa ei vain hitsisulalle sopivalla hetkellä, vaan myös juuri jähmettyneelle hitsin alueelle.Tästä syystä kuviossa 1 esitetty akselin ulkopuolinen puhallinmenetelmä on yleisesti suositeltava, koska se tarjoaa laajemman suojan verrattuna kuviossa 2 esitettyyn koaksiaaliseen suojausmenetelmään, erityisesti hitsin juuri jähmettyneelle alueelle.Tietyille tuotteille menetelmä on kuitenkin tehtävä tuotteen rakenteen ja liitoskokoonpanon perusteella.
Kädessä pidettävä laserhitsaus
Suojakaasun lisäämismenetelmän erityinen valinta
1. Suorahitsaus
Jos tuotteen hitsimuoto on suora, kuten kuvassa 3 on esitetty, ja liitoskokoonpano sisältää päittäisliitoksia, limitysliitoksia, saumaliitoksia tai pinohitsejä, suositeltava menetelmä tämän tyyppisille tuotteille on sivupuhallusmenetelmä, joka on esitetty kohdassa Kuvio 1.
Kuva 3: Suorahitsaus
2. Planaarinen suljettu geometriahitsaus
Kuten kuvasta 4 näkyy, tämän tyyppisen tuotteen hitsillä on suljettu tasomainen muoto, kuten pyöreä, monikulmio tai monisegmenttinen viiva.Liitoskokoonpanot voivat sisältää päittäisliitoksia, limitysliitoksia tai pinohitsejä.Tämän tyyppisille tuotteille suositeltava menetelmä on käyttää kuvassa 2 esitettyä koaksiaalista suojakaasua.
Kuva 4: Planaarinen suljettu geometrinen hitsi
Suojakaasun valinta tasomaisille umpimuotoisille hitseille vaikuttaa suoraan hitsaustuotannon laatuun, tehokkuuteen ja kustannuksiin.Hitsausmateriaalien monimuotoisuuden vuoksi hitsauskaasun valinta on kuitenkin monimutkaista varsinaisissa hitsausprosesseissa.Se edellyttää kokonaisvaltaista hitsausmateriaalien, hitsausmenetelmien, hitsausasemien ja halutun hitsaustuloksen harkintaa.Sopivimman hitsauskaasun valinta voidaan määrittää hitsaustesteillä optimaalisen hitsaustuloksen saavuttamiseksi.
Kädessä pidettävä laserhitsaus
Videonäyttö |Katso käsissä pidettävää laserhitsausta
Video 1 – Lisätietoja siitä, mikä on kädessä pidettävä laserhitsauslaite
Video2 – Monipuolinen laserhitsaus erilaisiin vaatimuksiin
Suositeltu käsikäyttöinen laserhitsauskone
Onko sinulla kysyttävää kädessä pidettävästä laserhitsauksesta?
Postitusaika: 19.5.2023