Apsauginių dujų įtaka lazeriniam suvirinimui
Rankinis lazerinis suvirintojas
Skyriaus turinys:
▶ Ką jums gali pasiūlyti tinkamos apsauginės dujos?
▶ Įvairių tipų apsauginės dujos
▶ Du apsauginių dujų naudojimo būdai
▶ Kaip pasirinkti tinkamas apsaugines dujas?
Rankinis lazerinis suvirinimas
Teigiamas tinkamų apsauginių dujų poveikis
Suvirinant lazeriu, apsauginių dujų pasirinkimas gali turėti didelės įtakos suvirinimo siūlės formavimuisi, kokybei, gyliui ir pločiui.Daugeliu atvejų apsauginių dujų įvedimas teigiamai veikia suvirinimo siūlę.Tačiau tai taip pat gali turėti neigiamą poveikį.Teigiamas tinkamų apsauginių dujų naudojimo poveikis yra toks:
1. Efektyvi suvirinimo baseino apsauga
Tinkamas apsauginių dujų įvedimas gali veiksmingai apsaugoti suvirinimo baseiną nuo oksidacijos arba net visiškai užkirsti kelią oksidacijai.
2. Aptaškymo mažinimas
Teisingai įvedus apsaugines dujas, suvirinimo proceso metu galima veiksmingai sumažinti purslų kiekį.
3. Vienodas suvirinimo siūlės formavimas
Tinkamas apsauginių dujų įvedimas skatina tolygų suvirinimo baseino plitimą kietėjimo metu, todėl susidaro vienoda ir estetiška suvirinimo siūlė.
4. Padidėjęs lazerio panaudojimas
Teisingai įvedus apsaugines dujas, galima efektyviai sumažinti metalo garų stulpelių arba plazmos debesų apsauginį poveikį lazeriui ir taip padidinti lazerio efektyvumą.
5. Suvirinimo akytumo mažinimas
Teisingai įvedus apsaugines dujas, galima efektyviai sumažinti dujų porų susidarymą suvirinimo siūlėje.Pasirinkus tinkamą dujų rūšį, srautą ir įvedimo būdą, galima pasiekti idealių rezultatų.
Tačiau
Netinkamas apsauginių dujų naudojimas gali turėti neigiamos įtakos suvirinimui.Neigiamas poveikis apima:
1. Suvirinimo siūlės pablogėjimas
Netinkamai įvedus apsaugines dujas, gali pablogėti suvirinimo siūlės kokybė.
2. Įtrūkimai ir sumažėjusios mechaninės savybės
Pasirinkus netinkamą dujų rūšį, suvirinimo siūlės gali įtrūkti ir sumažėti mechaninės savybės.
3. Padidėjusi oksidacija arba trukdžiai
Pasirinkus netinkamą dujų srauto greitį, per didelį ar per mažą, gali padidėti suvirinimo siūlės oksidacija.Tai taip pat gali sukelti rimtus išlydyto metalo sutrikimus, dėl kurių suvirinimo siūlė gali sugriūti arba susidaryti netolygiai.
4. Nepakankama apsauga arba neigiamas poveikis
Pasirinkus netinkamą dujų įvedimo būdą, suvirinimo siūlė gali būti nepakankamai apsaugota arba netgi turėti neigiamos įtakos suvirinimo siūlės susidarymui.
5. Įtaka suvirinimo gyliui
Apsauginių dujų įvedimas gali turėti tam tikrą poveikį suvirinimo gyliui, ypač suvirinant ploną plokštę, kur jos linkusios sumažinti suvirinimo gylį.
Rankinis lazerinis suvirinimas
Apsauginių dujų rūšys
Suvirinant lazeriu dažniausiai naudojamos apsauginės dujos yra azotas (N2), argonas (Ar) ir helis (He).Šios dujos turi skirtingas fizines ir chemines savybes, todėl suvirinimo siūlei daromas skirtingas poveikis.
1. Azotas (N2)
N2 jonizacijos energija yra vidutinė, didesnė nei Ar ir mažesnė už He.Lazeriui veikiant, jis jonizuojasi iki vidutinio laipsnio, efektyviai sumažindamas plazmos debesų susidarymą ir padidindamas lazerio panaudojimą.Tačiau azotas tam tikroje temperatūroje gali chemiškai reaguoti su aliuminio lydiniais ir angliniu plienu, sudarydamas nitridus.Tai gali padidinti suvirinimo siūlės trapumą ir sumažinti kietumą, neigiamai paveikti jos mechanines savybes.Todėl nerekomenduojama naudoti azotą kaip apsaugines dujas aliuminio lydiniams ir anglinio plieno siūlėms.Kita vertus, azotas gali reaguoti su nerūdijančiu plienu, sudarydamas nitridus, kurie padidina suvirinimo jungties stiprumą.Todėl azotas gali būti naudojamas kaip apsauginės dujos suvirinant nerūdijantį plieną.
2. Argono dujos (Ar)
Argono dujos turi santykinai mažiausią jonizacijos energiją, todėl veikiant lazeriu jonizacijos laipsnis yra didesnis.Tai nepalanku kontroliuoti plazmos debesų susidarymą ir gali turėti tam tikros įtakos efektyviam lazerių panaudojimui.Tačiau argono reaktyvumas yra labai mažas ir mažai tikėtina, kad jis cheminės reakcijos su paprastais metalais.Be to, argonas yra ekonomiškas.Be to, dėl didelio tankio argonas skęsta virš suvirinimo baseino, suteikdamas geresnę suvirinimo baseino apsaugą.Todėl jis gali būti naudojamas kaip įprastinės apsauginės dujos.
3. Helio dujos (He)
Helio dujos turi didžiausią jonizacijos energiją, todėl veikiant lazeriu jonizacijos laipsnis yra labai žemas.Tai leidžia geriau kontroliuoti plazmos debesų susidarymą, o lazeriai gali veiksmingai sąveikauti su metalais.Be to, helis turi labai mažą reaktyvumą ir lengvai nereaguoja su metalais, todėl jis yra puikios dujos suvirinimui apsaugoti.Tačiau helio kaina yra didelė, todėl masinėje produktų gamyboje jis paprastai nenaudojamas.Jis dažniausiai naudojamas moksliniams tyrimams arba didelės pridėtinės vertės produktams.
Rankinis lazerinis suvirinimas
Apsauginių dujų įvedimo metodai
Šiuo metu yra du pagrindiniai apsauginių dujų įvedimo būdai: ne ašies šoninis pūtimas ir bendraašios apsauginės dujos, kaip parodyta atitinkamai 1 ir 2 paveiksluose.
1 pav. Ne ašies šoninės pučiamosios apsauginės dujos
2 pav. Koaksialinės apsauginės dujos
Pasirinkimas tarp dviejų pūtimo būdų priklauso nuo įvairių aplinkybių.Apskritai apsauginėms dujoms rekomenduojama naudoti ne ašies šoninio pūtimo metodą.
Rankinis lazerinis suvirinimas
Apsauginių dujų įvedimo būdo pasirinkimo principai
Pirma, svarbu paaiškinti, kad suvirinimo siūlių terminas „oksidacija“ yra šnekamosios kalbos posakis.Teoriškai tai reiškia suvirinimo kokybės pablogėjimą dėl cheminių reakcijų tarp suvirinimo metalo ir kenksmingų komponentų, esančių ore, tokių kaip deguonis, azotas ir vandenilis.
Suvirinimo siūlės oksidacijos prevencija apima šių kenksmingų komponentų ir aukštos temperatūros suvirinimo metalo sąlyčio mažinimą arba vengimą.Ši aukštos temperatūros būsena apima ne tik išlydytą suvirinimo baseino metalą, bet ir visą laikotarpį nuo suvirinimo metalo išsilydymo, kol baseinas sukietėja ir jo temperatūra nukrenta žemiau tam tikros ribos.
Pavyzdžiui, suvirinant titano lydinius, kai temperatūra aukštesnė nei 300°C, vyksta greita vandenilio absorbcija;aukštesnėje nei 450°C temperatūroje vyksta greitas deguonies įsisavinimas;ir aukštesnėje nei 600°C temperatūroje greitai pasisavinamas azotas.Todėl būtina veiksminga titano lydinio suvirinimo apsauga fazės metu, kai jis sukietėja ir jo temperatūra nukrenta žemiau 300 °C, kad būtų išvengta oksidacijos.Remiantis aukščiau pateiktu aprašymu, aišku, kad išpučiamos apsauginės dujos turi apsaugoti ne tik suvirinimo baseiną tinkamu laiku, bet ir ką tik sukietėjusią siūlės sritį.Taigi, 1 paveiksle parodytas ne ašies šoninio pūtimo metodas paprastai yra pageidautinas, nes jis siūlo platesnį apsaugos diapazoną, palyginti su bendraašiu ekranavimo metodu, parodytu 2 paveiksle, ypač ką tik sukietėjusioje siūlės srityje.Tačiau tam tikriems specifiniams gaminiams metodą reikia pasirinkti atsižvelgiant į gaminio struktūrą ir jungties konfigūraciją.
Rankinis lazerinis suvirinimas
Specifinis apsauginių dujų įvedimo būdo pasirinkimas
1. Tiesios linijos suvirinimas
Jei gaminio suvirinimo forma yra tiesi, kaip parodyta 3 paveiksle, o jungties konfigūracija apima sandūrines, juosmenines jungtis, suvirinimo siūles arba suvirinimo siūles, tinkamiausias šio tipo gaminių metodas yra ne ašies šoninio pūtimo metodas, parodytas Figūra 1.
3 pav. Tiesios linijos suvirinimas
2. Plokščias uždaras geometrinis suvirinimas
Kaip parodyta 4 paveiksle, šio tipo gaminių suvirinimo siūlės yra uždaros plokštumos, pavyzdžiui, apskritos, daugiakampės arba kelių segmentų linijos formos.Jungčių konfigūracijos gali apimti sandūrines jungtis, juosmenines jungtis arba suvirinimo siūles.Šio tipo gaminiams tinkamiausias būdas yra naudoti bendraašias apsaugines dujas, parodytas 2 paveiksle.
4 pav. Plokščias uždaras geometrinis suvirinimas
Apsauginių dujų parinkimas plokštuminės uždarosios geometrijos suvirinimui tiesiogiai įtakoja suvirinimo gamybos kokybę, efektyvumą ir sąnaudas.Tačiau dėl suvirinimo medžiagų įvairovės suvirinimo dujų pasirinkimas yra sudėtingas atliekant suvirinimo procesus.Tam reikia visapusiškai apsvarstyti suvirinimo medžiagas, suvirinimo būdus, suvirinimo vietas ir pageidaujamą suvirinimo rezultatą.Tinkamiausių suvirinimo dujų parinkimas gali būti nustatytas atliekant suvirinimo bandymus, kad būtų pasiekti optimalūs suvirinimo rezultatai.
Rankinis lazerinis suvirinimas
Vaizdo ekranas |Žvilgsnis į rankinį lazerinį suvirinimą
1 vaizdo įrašas – sužinokite daugiau apie tai, kas yra rankinis lazerinis suvirintojas
Video2 – universalus suvirinimas lazeriu įvairiems reikalavimams
Rekomenduojamas rankinis lazerinis suvirintojas
Turite klausimų apie rankinį lazerinį suvirinimą?
Paskelbimo laikas: 2023-05-19