Hogyan válasszuk ki a legjobb gázkeverékeket lézeres hegesztéshez?
Típusok, előnyök és alkalmazások
Bevezetés:
Fontos tudnivalók a belevevés előtt
A lézerhegesztés egy nagy pontosságú hegesztési módszer, amely lézersugarat használ a munkadarab anyagának megolvasztására, majd lehűlés után hegesztési varratot hoz létre. A lézerhegesztésben a gáz kulcsszerepet játszik.
A védőgáz nemcsak a hegesztési varrat kialakulását, minőségét, penetrációját és szélességét befolyásolja, hanem közvetlenül befolyásolja a lézerhegesztés minőségét és hatékonyságát is.
Milyen gázokra van szükség a lézeres hegesztéshez?Ez a cikk részletesen megvizsgáljaA lézerhegesztő gázok fontossága, a felhasznált gázok és azok hatása.
Azt is javasolni fogjuka legjobb lézeres hegesztőgépaz Ön igényeihez.
Miért van szükség gázra a lézeres hegesztéshez?
Lézersugaras hegesztés
A lézeres hegesztési eljárás során nagy energiasűrűségű lézersugarat fókuszálnak a munkadarab hegesztési területére.
A munkadarab felületi anyagának azonnali megolvadását okozza.
Lézeres hegesztés során gázra van szükség a hegesztési terület védelme érdekében.
Szabályozza a hőmérsékletet, javítja a hegesztés minőségét és védi az optikai rendszert.
A megfelelő gáztípus és a gázellátási paraméterek kiválasztása fontos tényezők a hatékony működés biztosításában.
És stabil lézerhegesztési folyamat, valamint kiváló minőségű hegesztési eredmények elérése.
1. Hegesztési területek védelme
A lézeres hegesztési eljárás során a hegesztési terület ki van téve a külső környezet hatásainak, és könnyen befolyásolható az oxigénnel és más levegőben lévő gázokkal.
Az oxigén oxidációs reakciókat indít el, amelyek a hegesztési varrat minőségének romlásához, valamint pórusok és zárványok kialakulásához vezethetnek. A hegesztés hatékonyan védhető az oxigénszennyeződéstől, ha megfelelő gázt, általában inert gázt, például argont juttatunk a hegesztési területre.
2. Hőszabályozás
A gáz kiválasztása és ellátása segíthet a hegesztési terület hőmérsékletének szabályozásában. Az áramlási sebesség és a gáz típusának beállításával befolyásolható a hegesztési terület hűtési sebessége. Ez fontos a hőhatásövezet (HAZ) szabályozása érdekében hegesztés közben, és csökkenti a hőtorzulást.
3. Jobb hegesztési minőség
Néhány segédgáz, például az oxigén vagy a nitrogén, javíthatja a hegesztések minőségét és teljesítményét. Például az oxigén hozzáadása javíthatja a hegesztési penetrációt és növelheti a hegesztési sebességet, miközben befolyásolja a hegesztési varrat alakját és mélységét is.
4. Gázhűtés
Lézeres hegesztésnél a hegesztési területet általában magas hőmérséklet éri. Gázhűtő rendszerrel szabályozható a hegesztési terület hőmérséklete, és megakadályozható a túlmelegedés. Ez elengedhetetlen a hegesztési terület hőfeszültségének csökkentéséhez és a hegesztés minőségének javításához.
Automatizált lézersugaras hegesztés
5. Optikai rendszerek gázvédelme
A lézersugarat egy optikai rendszer fókuszálja a hegesztési területre.
A forrasztási folyamat során az olvadt anyag és a keletkező aeroszolok szennyezhetik az optikai alkatrészeket.
A gázok hegesztési területre juttatásával csökken a szennyeződés kockázata, és meghosszabbodik az optikai rendszer élettartama.
Milyen gázokat használnak a lézeres hegesztésben?
Lézeres hegesztés során a gáz képes elkülöníteni a levegőt a hegesztőlemeztől, és megakadályozni, hogy az reakcióba lépjen a levegővel. Így a fémlemez hegesztési felülete fehérebb és szebb lesz. A gáz használata a lencséket is védi a hegesztési portól. Általában a következő gázokat használják:
1. Védőgáz:
A védőgázok, amelyeket néha „inert gázoknak” is neveznek, fontos szerepet játszanak a lézeres hegesztési eljárásban. A lézeres hegesztési eljárások gyakran inert gázokat használnak a hegfürdő védelmére. A lézeres hegesztésben általánosan használt védőgázok főként argon és neon. Fizikai és kémiai tulajdonságaik eltérőek, így a hegesztésre gyakorolt hatásuk is eltérő.
Védőgáz:Argon
Az argon az egyik leggyakrabban használt inert gáz.
A lézer hatására nagyfokú ionizációt mutat, ami nem segíti elő a plazmafelhők képződésének szabályozását, ami bizonyos hatással lesz a lézerek hatékony használatára.
Az argon inert jellege miatt nem kerül be a forrasztási folyamatba, miközben jól elvezeti a hőt, így segítve a forrasztási terület hőmérsékletének szabályozását.
Védőgáz:Neon
A neont gyakran használják inert gázként, hasonlóan az argonhoz, és főként a hegesztési terület oxigéntől és más külső környezeti szennyező anyagoktól való védelmére.
Fontos megjegyezni, hogy a neon nem alkalmas minden lézeres hegesztési alkalmazáshoz.
Főként speciális hegesztési feladatokhoz használják, például vastagabb anyagok hegesztéséhez vagy mélyebb hegesztési varratok készítéséhez.
2. Segédgáz:
A lézerhegesztési eljárás során a fő védőgáz mellett segédgázok is használhatók a hegesztési teljesítmény és minőség javítása érdekében. Az alábbiakban néhány gyakori segédgázt ismertetünk, amelyeket lézerhegesztéshez használnak.
Segédgáz:Oxigén
Az oxigént általában segédgázként használják, és hegesztés közben a hő és a hegesztési mélység növelésére használható.
Az oxigén hozzáadása növelheti a hegesztési sebességet és a beolvadást, de gondosan szabályozni kell, hogy elkerüljük az oxigénfelesleg oxidációs problémákat okozó hatását.
Segédgáz:Hidrogén/hidrogén keverék
A hidrogén javítja a hegesztések minőségét és csökkenti a porozitás kialakulását.
Az argon és a hidrogén keverékeit bizonyos speciális alkalmazásokban, például rozsdamentes acél hegesztésében használják. A keverék hidrogéntartalma jellemzően 2% és 15% között mozog.
Védőgáz:Nitrogén
A nitrogént gyakran használják segédgázként a lézeres hegesztésben is.
A nitrogén ionizációs energiája mérsékelt, magasabb az argonénál és alacsonyabb a hidrogénénél.
Az ionizáció mértéke általában lézer hatására alakul ki. Ezáltal jobban csökkenthető a plazmafelhők képződése, jobb minőségű hegesztést és megjelenést biztosítható, valamint csökkenthető az oxigén hegesztésekre gyakorolt hatása.
A nitrogén a hegesztési terület hőmérsékletének szabályozására és a buborékok, pórusok képződésének csökkentésére is használható.
Védőgáz:Hélium
A héliumot általában nagy teljesítményű lézerhegesztéshez használják, mivel alacsony a hővezető képessége és nem ionizálódik könnyen, így a lézer simán áthalad, és a sugár energiája akadálytalanul eléri a munkadarab felületét.
Elősegíti a nagyobb teljesítményű hegesztést. A hélium a hegesztés minőségének javítására és a hegesztési hőmérséklet szabályozására is használható. Ez a lézeres hegesztésben használt leghatékonyabb védőgáz, de viszonylag drága.
3. Hűtőgáz:
A lézeres hegesztés során gyakran használnak hűtőgázt a hegesztési terület hőmérsékletének szabályozására, a túlmelegedés megakadályozására és a hegesztési minőség fenntartására. Az alábbiakban néhány gyakran használt hűtőgázt ismertetünk:
Hűtőgáz/közeg:Víz
A víz egy gyakori hűtőközeg, amelyet gyakran használnak lézergenerátorok és lézerhegesztő optikai rendszerek hűtésére.
A vízhűtő rendszerek segíthetnek a lézergenerátor és az optikai alkatrészek stabil hőmérsékletének fenntartásában, biztosítva a lézersugár stabilitását és teljesítményét.
Hűtőgáz/közeg:Légköri gázok
Bizonyos lézeres hegesztési eljárásokban a környezeti légköri gázok hűtésre használhatók.
Például egy lézergenerátor optikai rendszerében a környező légköri gáz hűtő hatást fejthet ki.
Hűtőgáz/közeg:Inert gázok
Inert gázok, például argon és nitrogén is használhatók hűtőgázként.
Alacsonyabb hővezető képességgel rendelkeznek, és felhasználhatók a hegesztési terület hőmérsékletének szabályozására és a hőhatásövezet (HAZ) csökkentésére.
Hűtőgáz/közeg:Folyékony nitrogén
A folyékony nitrogén egy rendkívül alacsony hőmérsékletű hűtőközeg, amely rendkívül nagy teljesítményű lézerhegesztéshez használható.
Nagyon hatékony hűtési hatást biztosít, és biztosítja a hőmérséklet-szabályozást a hegesztési területen.
4. Vegyes gáz:
A hegesztés során gyakran használnak gázkeverékeket a folyamat különböző aspektusainak, például a hegesztési sebességnek, a behatolási mélységnek és az ív stabilitásának optimalizálására. A gázkeverékeknek két fő típusa van: bináris és ternáris keverékek.
Bináris gázkeverékek:Argon + Oxigén
Kis mennyiségű oxigén hozzáadása az argonhoz javítja az ív stabilitását, finomítja a hegesztési ömledéket és növeli a hegesztési sebességet. Ezt a keveréket általában szénacél, alacsony ötvözetű acél és rozsdamentes acél hegesztésére használják.
Bináris gázkeverékek:Argon + Szén-dioxid
A CO₂ hozzáadása az argonhoz növeli a hegesztési szilárdságot és a korrózióállóságot, miközben csökkenti a fröccsenést. Ezt a keveréket gyakran használják szénacél és rozsdamentes acél hegesztéséhez.
Bináris gázkeverékek:Argon + Hidrogén
A hidrogén növeli az ív hőmérsékletét, javítja a hegesztési sebességet és csökkenti a hegesztési hibákat. Különösen hasznos nikkelalapú ötvözetek és rozsdamentes acél hegesztéséhez.
Háromkomponensű gázkeverékek:Argon + Oxigén + Szén-dioxid
Ez a keverék ötvözi az argon-oxigén és az argon-CO₂ keverékek előnyeit. Csökkenti a fröcskölést, javítja a hegfürdő folyékonyságát és fokozza a hegesztési varrat minőségét. Széles körben használják különböző vastagságú szénacél, alacsony ötvözetű acél és rozsdamentes acél hegesztésére.
Háromkomponensű gázkeverékek:Argon + Hélium + Szén-dioxid
Ez a keverék javítja az ív stabilitását, növeli a hegfürdő hőmérsékletét és fokozza a hegesztési sebességet. Rövidzárlatos ívhegesztéshez és nehézhegesztési alkalmazásokhoz használják, mivel jobban szabályozza az oxidációt.
Gázválasztás különböző alkalmazásokban
Kézi lézeres hegesztés
A lézerhegesztés különböző alkalmazásaiban a megfelelő gáz kiválasztása kulcsfontosságú, mivel a különböző gázkombinációk eltérő hegesztési minőséget, sebességet és hatékonyságot eredményezhetnek. Íme néhány irányelv, amelyek segítenek a megfelelő gáz kiválasztásában az adott alkalmazáshoz:
Hegesztőanyag típusa:
Rozsdamentes acéljellemzően használArgon vagy argon/hidrogén keverék.
Alumínium és alumíniumötvözetekgyakran használTiszta argon.
Titánötvözetekgyakran használNitrogén.
Magas széntartalmú acélokgyakran használAz oxigén, mint segédgáz.
Hegesztési sebesség és penetráció:
Ha nagyobb hegesztési sebességre vagy mélyebb hegesztési behatolásra van szükség, a gázkombináció módosítható. Az oxigén hozzáadása gyakran javítja a sebességet és a behatolást, de az oxidációs problémák elkerülése érdekében gondosan szabályozni kell.
Hőhatásövezet (HAZ) szabályozása:
A tisztítandó anyagtól függően a tisztítási folyamat során veszélyes hulladék keletkezhet, amely speciális kezelési eljárásokat igényel. Ez növelheti a lézeres tisztítási folyamat összköltségét.
Hegesztési minőség:
Bizonyos gázkombinációk javíthatják a hegesztések minőségét és megjelenését. Például a nitrogén jobb megjelenést és felületi minőséget biztosíthat.
Pórus- és buborékszabályozás:
A nagyon jó minőségű hegesztési varratokat igénylő alkalmazásoknál különös figyelmet kell fordítani a pórusok és buborékok képződésére. A megfelelő gázválasztás csökkentheti ezen hibák kockázatát.
Felszerelés és költségek:
A gázválasztást a berendezés típusa és költsége is befolyásolja. Egyes gázokhoz speciális ellátórendszerekre vagy magasabb költségekre lehet szükség.
Speciális alkalmazásokhoz ajánlott hegesztőmérnökkel vagy professzionális lézerhegesztő berendezés gyártójával együttműködni a szakmai tanácsadás és a hegesztési folyamat optimalizálása érdekében.
A végső gázkombináció kiválasztása előtt általában némi kísérletezésre és optimalizálásra van szükség.
Az adott alkalmazástól függően különböző gázkombinációk és paraméterek kipróbálhatók az optimális hegesztési feltételek megtalálásához.
Amit tudnod kell a kézi lézerhegesztésről
Ajánlott lézerhegesztőgép
A fémmegmunkálási és anyagfeldolgozási feladatok optimalizálásához elengedhetetlen a megfelelő berendezések kiválasztása. A MimoWork Laser a következőket ajánlja:Kézi lézeres hegesztőgépa precíz és hatékony fémillesztésekhez.
Nagy kapacitás és teljesítmény különféle hegesztési alkalmazásokhoz
A 2000 W-os kézi lézerhegesztőgépet kis méret, de ragyogó hegesztési minőség jellemzi.
A stabil száloptikás lézerforrás és a csatlakoztatott száloptikás kábel biztonságos és egyenletes lézersugár-leadást biztosít.
A nagy teljesítménynek köszönhetően a lézerhegesztő kulcslyuk tökéletesen használható, és vastag fém esetén is szilárdabb hegesztési kötést tesz lehetővé.
Kompakt és kis méretű, hordozható lézerhegesztő gép egy mozgatható kézi lézerhegesztő pisztollyal van felszerelve, amely könnyű és kényelmes a többlézeres hegesztési alkalmazásokhoz bármilyen szögben és felületen.
A különféle opcionális lézerhegesztő fúvókák és az automatikus huzaladagoló rendszerek megkönnyítik a lézerhegesztést, és kezdők számára is kényelmessé teszik.
A nagysebességű lézerhegesztés jelentősen növeli a termelési hatékonyságot és a teljesítményt, miközben kiváló lézerhegesztési hatást biztosít.
Összefoglaló
Röviden, a lézerhegesztéshez gázt kell használni a hegesztési területek védelme, a hőmérséklet szabályozása, a hegesztési minőség javítása és az optikai rendszerek védelme érdekében. A megfelelő gáztípusok és ellátási paraméterek kiválasztása fontos tényező a hatékony és stabil lézerhegesztési folyamat biztosításában és a kiváló minőségű hegesztési eredmények elérésében. A különböző anyagok és alkalmazások eltérő típusokat és keverési arányokat igényelhetnek az adott hegesztési követelmények teljesítéséhez.
Lépjen kapcsolatba velünk még maHa többet szeretne megtudni lézervágóinkról és arról, hogyan optimalizálhatják a vágási termelési folyamatot.
Kapcsolódó linkek
Van valami ötleted a lézeres hegesztőgépekkel kapcsolatban?
Közzététel ideje: 2025. január 13.