Aizsarggāzes ietekme lāzermetināšanā
Ko var sniegt pareizā aizsarggāze?
ILāzera metināšanā aizsarggāzes izvēle var būtiski ietekmēt metinājuma šuves veidošanos, kvalitāti, dziļumu un platumu.
Vairumā gadījumu aizsarggāzes ievadīšanai ir pozitīva ietekme uz metināšanas šuvi, savukārt nepareiza aizsarggāzes lietošana var negatīvi ietekmēt metināšanu.
Aizsarggāzes lietošanas pareiza un nepareiza ietekme ir šāda:
Pareiza lietošana
Nepareiza lietošana
1. Metinājuma vannas efektīva aizsardzība
Pareiza aizsarggāzes ievadīšana var efektīvi pasargāt metināšanas vanniņu no oksidēšanās vai pat pilnībā novērst oksidēšanos.
1. Metinājuma šuves bojājumi
Nepareiza aizsarggāzes ievadīšana var izraisīt sliktu metinājuma šuves kvalitāti.
2. Šļakatu samazināšana
Pareiza aizsarggāzes ievadīšana var efektīvi samazināt šļakatu veidošanos metināšanas procesa laikā.
2. Plaisāšana un samazinātas mehāniskās īpašības
Nepareiza gāzes veida izvēle var izraisīt metinājuma šuvju plaisāšanu un samazināt mehānisko veiktspēju.
3. Metinājuma šuves vienmērīga veidošanās
Pareiza aizsarggāzes ievadīšana veicina vienmērīgu metināšanas vannas izplatīšanos sacietēšanas laikā, kā rezultātā tiek iegūta vienveidīga un estētiski pievilcīga metināšanas šuve.
3. Paaugstināta oksidēšanās vai traucējumi
Nepareiza gāzes plūsmas ātruma izvēle — pārāk liela vai pārāk maza — var izraisīt metinājuma šuves pastiprinātu oksidēšanos. Tas var arī izraisīt nopietnus izkausētā metāla traucējumus, kā rezultātā metinājuma šuve var sabrukt vai veidoties nevienmērīgi.
4. Palielināta lāzera izmantošana
Pareiza aizsarggāzes ievadīšana var efektīvi samazināt metāla tvaiku strūklu vai plazmas mākoņu ekranējošo efektu uz lāzeru, tādējādi palielinot lāzera efektivitāti.
4. Nepietiekama aizsardzība vai negatīva ietekme
Nepareizas gāzes ievades metodes izvēle var izraisīt metinājuma šuves nepietiekamu aizsardzību vai pat negatīvi ietekmēt metinājuma šuves veidošanos.
5. Metinājuma porainības samazināšana
Pareiza aizsarggāzes ievadīšana var efektīvi samazināt gāzes poru veidošanos metinājuma šuvē. Izvēloties atbilstošu gāzes veidu, plūsmas ātrumu un ievadīšanas metodi, var sasniegt ideālus rezultātus.
5. Ietekme uz metinājuma dziļumu
Aizsarggāzes ievadīšanai var būt zināma ietekme uz metinājuma dziļumu, īpaši plānu plākšņu metināšanā, kur tā mēdz samazināt metinājuma dziļumu.
Dažādi aizsarggāzes veidi
Lāzera metināšanā visbiežāk izmantotās aizsarggāzes ir slāpeklis (N2), argons (Ar) un hēlijs (He). Šīm gāzēm ir dažādas fizikālās un ķīmiskās īpašības, kas rada atšķirīgu ietekmi uz metinājuma šuvi.
1. Slāpeklis (N2)
N2 ir mērena jonizācijas enerģija, augstāka nekā Ar un zemāka nekā He. Lāzera iedarbībā tas jonizējas mērenā mērā, efektīvi samazinot plazmas mākoņu veidošanos un palielinot lāzera izmantošanas efektivitāti. Tomēr slāpeklis noteiktās temperatūrās var ķīmiski reaģēt ar alumīnija sakausējumiem un oglekļa tēraudu, veidojot nitrīdus. Tas var palielināt metinājuma šuves trauslumu un samazināt tās izturību, negatīvi ietekmējot tās mehāniskās īpašības. Tāpēc nav ieteicams izmantot slāpekli kā aizsarggāzi alumīnija sakausējumu un oglekļa tērauda metinājumiem. Savukārt slāpeklis var reaģēt ar nerūsējošo tēraudu, veidojot nitrīdus, kas palielina metinājuma šuves izturību. Tāpēc slāpekli var izmantot kā aizsarggāzi nerūsējošā tērauda metināšanai.
2. Argona gāze (Ar)
Argona gāzei ir relatīvi zemākā jonizācijas enerģija, kā rezultātā lāzera iedarbības laikā tā rada augstāku jonizācijas pakāpi. Tas ir nelabvēlīgi plazmas mākoņu veidošanās kontrolei un var zināmā mērā ietekmēt lāzeru efektīvu izmantošanu. Tomēr argonam ir ļoti zema reaģētspēja, un ir maz ticams, ka tas iesaistīsies ķīmiskās reakcijās ar parastajiem metāliem. Turklāt argons ir rentabls. Turklāt, pateicoties tā augstajam blīvumam, argons nogrimst virs metināšanas vannas, nodrošinot labāku metināšanas vannas aizsardzību. Tāpēc to var izmantot kā parastu aizsarggāzi.
3. Hēlija gāze (He)
Hēlija gāzei ir visaugstākā jonizācijas enerģija, kas lāzera iedarbības rezultātā rada ļoti zemu jonizācijas pakāpi. Tā ļauj labāk kontrolēt plazmas mākoņu veidošanos, un lāzeri var efektīvi mijiedarboties ar metāliem. Turklāt hēlijam ir ļoti zema reaģētspēja un tas viegli neiesaistās ķīmiskās reakcijās ar metāliem, padarot to par lielisku gāzi metināšanas aizsardzībai. Tomēr hēlija cena ir augsta, tāpēc to parasti neizmanto produktu masveida ražošanā. To parasti izmanto zinātniskos pētījumos vai augstas pievienotās vērtības produktu ražošanā.
Divas aizsarggāzes izmantošanas metodes
Pašlaik ir divas galvenās aizsarggāzes ievadīšanas metodes: ārpus ass esoša sānu pūšana un koaksiālā aizsarggāze, kā parādīts attiecīgi 1. un 2. attēlā.
1. attēls: Ārpus ass pūšama aizsarggāze
2. attēls: Koaksiālā aizsarggāze
Izvēle starp abām pūšanas metodēm ir atkarīga no dažādiem apsvērumiem.
Parasti aizsarggāzei ieteicams izmantot ārpus ass esošās sānu pūšanas metodi.
Kā izvēlēties atbilstošu aizsarggāzi?
Pirmkārt, ir svarīgi precizēt, ka termins metinājuma "oksidēšanās" ir sarunvalodas izteiciens. Teorētiski tas attiecas uz metinājuma kvalitātes pasliktināšanos ķīmisku reakciju dēļ starp metinājuma metālu un gaisā esošajiem kaitīgajiem komponentiem, piemēram, skābekli, slāpekli un ūdeņradi.
Metinājuma oksidēšanās novēršana ietver saskares samazināšanu vai novēršanu starp šīm kaitīgajām sastāvdaļām un augstas temperatūras metināšanas metālu. Šis augstas temperatūras stāvoklis ietver ne tikai izkausēto metināšanas vanniņu, bet arī visu periodu no brīža, kad metināšanas metāls ir izkusis, līdz vanniņa sacietē un tās temperatūra pazeminās zem noteiktas robežvērtības.
Metināšanas process
Piemēram, titāna sakausējumu metināšanā, kad temperatūra pārsniedz 300 °C, notiek strauja ūdeņraža absorbcija; virs 450 °C notiek strauja skābekļa absorbcija; un virs 600 °C notiek strauja slāpekļa absorbcija.
Tāpēc titāna sakausējuma metinājumam sacietēšanas fāzē, kad tas nokrītas zem 300 °C, ir nepieciešama efektīva aizsardzība, lai novērstu oksidēšanos. Pamatojoties uz iepriekš minēto aprakstu, ir skaidrs, ka aizsarggāzei, ko pūš, ir jānodrošina aizsardzība ne tikai metināšanas vannai atbilstošā laikā, bet arī tikko sacietējušajai metinājuma daļai. Tādēļ parasti priekšroka tiek dota 1. attēlā parādītajai neaksiālajai sānu pūšanas metodei, jo tā piedāvā plašāku aizsardzības diapazonu salīdzinājumā ar 2. attēlā parādīto koaksiālo ekranēšanas metodi, īpaši metinājuma tikko sacietējušajai daļai.
Tomēr noteiktiem specifiskiem produktiem metode jāizvēlas, pamatojoties uz produkta struktūru un savienojuma konfigurāciju.
Aizsarggāzes ievadīšanas metodes īpaša izvēle
1. Taisnvirziena metināšana
Ja izstrādājuma metinājuma forma ir taisna, kā parādīts 3. attēlā, un savienojuma konfigurācija ietver mucas savienojumus, pārlaiduma savienojumus, filejas metinājumus vai kaudzes metinājumus, šāda veida izstrādājumam vēlamā metode ir 1. attēlā parādītā ārpusass sānu pūšanas metode.
3. attēls: Taisnvirziena metinājums
2. Plakanās slēgtās ģeometrijas metinājums
Kā parādīts 4. attēlā, šāda veida izstrādājuma metinājumam ir slēgta plakne, piemēram, apļveida, daudzstūra vai vairāku segmentu līnijas forma. Savienojumu konfigurācijas var ietvert mucas savienojumus, pārlaiduma savienojumus vai kaudzes metinājumus. Šāda veida izstrādājumam vēlamā metode ir izmantot koaksiālo aizsarggāzi, kas parādīta 2. attēlā.
4. attēls: Plakaniskas slēgtas ģeometrijas metinājums
Aizsarggāzes izvēle plaknes slēgtas ģeometrijas metināšanas šuvēm tieši ietekmē metināšanas ražošanas kvalitāti, efektivitāti un izmaksas. Tomēr metināšanas materiālu daudzveidības dēļ metināšanas gāzes izvēle faktiskajos metināšanas procesos ir sarežģīta. Tas prasa vispusīgu metināšanas materiālu, metināšanas metožu, metināšanas pozīciju un vēlamā metināšanas rezultāta apsvēršanu. Vispiemērotākās metināšanas gāzes izvēli var noteikt, veicot metināšanas testus, lai sasniegtu optimālus metināšanas rezultātus.
Video displejs | Pārskats par rokas lāzermetināšanu
Uzziniet vairāk par to, kas ir rokas lāzera metināšanas iekārta
Šajā video ir paskaidrots, kas ir lāzera metināšanas iekārta un kā tā darbojas.instrukcijas un struktūras, kas jums jāzina.
Šis ir arī jūsu galvenais ceļvedis pirms rokas lāzera metināšanas iekārtas iegādes.
Ir 1000 W 1500 W 2000 W lāzera metināšanas iekārtas pamata sastāvi.
Daudzpusīga lāzermetināšana dažādām prasībām
Šajā video mēs demonstrējam vairākas metināšanas metodes, ko var panākt ar rokas lāzera metināšanas iekārtu. Rokas lāzera metināšanas iekārta var radīt līdzsvaru starp metināšanas iesācēju un pieredzējušu metināšanas iekārtas operatoru.
Mēs piedāvājam iespējas no 500 W līdz pat 3000 W.
Ieteicamais rokas lāzera metināšanas aparāts
Bieži uzdotie jautājumi
- Lāzera metināšanā aizsarggāze ir kritiski svarīga sastāvdaļa, ko izmanto, lai aizsargātu metināšanas zonu no atmosfēras piesārņojuma. Šāda veida metināšanā izmantotais augstas intensitātes lāzera stars rada ievērojamu siltuma daudzumu, radot izkusuša metāla vannu.
Lāzera metināšanas iekārtu metināšanas procesā inerto gāzi bieži izmanto, lai aizsargātu izkausēto gāzi. Metinot dažus materiālus, virsmas oksidēšana var netikt apsvērta. Tomēr vairumā gadījumu aizsardzībai bieži izmanto hēliju, argonu, slāpekli un citas gāzes. Tālāk aplūkosim, kāpēc lāzera metināšanas iekārtām metināšanas laikā ir nepieciešama aizsarggāze.
Lāzera metināšanā aizsarggāze ietekmēs metinājuma formu, kvalitāti, iespiešanās dziļumu un kušanas platumu. Vairumā gadījumu aizsarggāzes pūšanai būs pozitīva ietekme uz metinājumu.
- Argona-hēlija maisījumiArgona-hēlija maisījumi: parasti ieteicams lielākajai daļai alumīnija lāzera metināšanas pielietojumu atkarībā no lāzera jaudas līmeņa. Argona-skābekļa maisījumi: var nodrošināt augstu efektivitāti un pieņemamu metināšanas kvalitāti.
- Gāzes lāzeru projektēšanā un pielietošanā tiek izmantotas šādas gāzes: oglekļa dioksīds (CO2), hēlija-neona (H un Ne) un slāpeklis (N).
Vai jums ir kādi jautājumi par rokas lāzermetināšanu?
Publicēšanas laiks: 2023. gada 19. maijs