Pengaruh Gas Pelindung dalam Kimpalan Laser
Apakah yang Boleh Didapatkan oleh Right Protective Gas untuk Anda?
IDalam kimpalan laser, pilihan gas pelindung boleh memberi impak yang ketara terhadap pembentukan, kualiti, kedalaman dan lebar jahitan kimpalan.
Dalam kebanyakan kes, pengenalan gas pelindung mempunyai kesan positif pada jahitan kimpalan manakala penggunaan gas pelindung yang tidak betul boleh memberi kesan buruk pada kimpalan.
Kesan yang betul dan tidak betul daripada penggunaan gas pelindung adalah seperti berikut:
Penggunaan yang Betul
Penggunaan Tidak Wajar
1. Perlindungan Kolam Kimpalan yang Berkesan
Pengenalan gas pelindung yang betul dapat melindungi kolam kimpalan daripada pengoksidaan secara berkesan atau mencegah pengoksidaan sama sekali.
1. Kemerosotan Jahitan Kimpalan
Pengenalan gas pelindung yang tidak betul boleh mengakibatkan kualiti jahitan kimpalan yang buruk.
2. Pengurangan Percikan
Memperkenalkan gas pelindung dengan betul dapat mengurangkan percikan semasa proses kimpalan dengan berkesan.
2. Peretakan dan Pengurangan Sifat Mekanikal
Memilih jenis gas yang salah boleh menyebabkan keretakan jahitan kimpalan dan penurunan prestasi mekanikal.
3. Pembentukan Seragam Jahitan Kimpalan
Pengenalan gas pelindung yang betul menggalakkan penyebaran kolam kimpalan yang sekata semasa pemejalan, menghasilkan jahitan kimpalan yang seragam dan menyenangkan dari segi estetik.
3. Peningkatan Pengoksidaan Atau Gangguan
Memilih kadar aliran gas yang salah, sama ada terlalu tinggi atau terlalu rendah, boleh menyebabkan peningkatan pengoksidaan pada jahitan kimpalan. Ia juga boleh menyebabkan gangguan teruk pada logam cair, mengakibatkan keruntuhan atau pembentukan jahitan kimpalan yang tidak sekata.
4. Peningkatan Penggunaan Laser
Pengenalan gas pelindung yang betul dapat mengurangkan kesan perisai kepulan wap logam atau awan plasma pada laser dengan berkesan, sekali gus meningkatkan kecekapan laser.
4. Perlindungan atau Kesan Negatif yang Tidak Mencukupi
Memilih kaedah pengenalan gas yang salah boleh menyebabkan perlindungan jahitan kimpalan yang tidak mencukupi atau malah memberi kesan negatif terhadap pembentukan jahitan kimpalan.
5. Pengurangan Keliangan Kimpalan
Memasukkan gas pelindung dengan betul dapat meminimumkan pembentukan liang gas dalam jahitan kimpalan dengan berkesan. Dengan memilih jenis gas, kadar aliran dan kaedah pemasukan yang sesuai, hasil yang ideal dapat dicapai.
5. Pengaruh pada Kedalaman Kimpalan
Pengenalan gas pelindung boleh memberi impak tertentu terhadap kedalaman kimpalan, terutamanya dalam kimpalan plat nipis, di mana ia cenderung untuk mengurangkan kedalaman kimpalan.
Pelbagai Jenis Gas Pelindung
Gas pelindung yang biasa digunakan dalam kimpalan laser ialah nitrogen (N2), argon (Ar), dan helium (He). Gas-gas ini mempunyai sifat fizikal dan kimia yang berbeza, yang mengakibatkan kesan yang berbeza-beza pada jahitan kimpalan.
1. Nitrogen (N2)
N2 mempunyai tenaga pengionan yang sederhana, lebih tinggi daripada Ar dan lebih rendah daripada He. Di bawah tindakan laser, ia mengion pada tahap yang sederhana, dengan berkesan mengurangkan pembentukan awan plasma dan meningkatkan penggunaan laser. Walau bagaimanapun, nitrogen boleh bertindak balas secara kimia dengan aloi aluminium dan keluli karbon pada suhu tertentu, membentuk nitrida. Ini boleh meningkatkan kerapuhan dan mengurangkan ketahanan jahitan kimpalan, yang menjejaskan sifat mekanikalnya secara negatif. Oleh itu, penggunaan nitrogen sebagai gas pelindung untuk kimpalan aloi aluminium dan keluli karbon tidak digalakkan. Sebaliknya, nitrogen boleh bertindak balas dengan keluli tahan karat, membentuk nitrida yang meningkatkan kekuatan sambungan kimpalan. Oleh itu, nitrogen boleh digunakan sebagai gas pelindung untuk kimpalan keluli tahan karat.
2. Gas Argon (Ar)
Gas argon mempunyai tenaga pengionan yang agak terendah, menghasilkan tahap pengionan yang lebih tinggi di bawah tindakan laser. Ini tidak menguntungkan untuk mengawal pembentukan awan plasma dan boleh memberi kesan tertentu terhadap penggunaan laser yang berkesan. Walau bagaimanapun, argon mempunyai kereaktifan yang sangat rendah dan tidak mungkin mengalami tindak balas kimia dengan logam biasa. Selain itu, argon adalah kos efektif. Tambahan pula, disebabkan oleh ketumpatannya yang tinggi, argon tenggelam di atas kolam kimpalan, memberikan perlindungan yang lebih baik untuk kolam kimpalan. Oleh itu, ia boleh digunakan sebagai gas pelindung konvensional.
3. Gas Helium (He)
Gas helium mempunyai tenaga pengionan tertinggi, yang membawa kepada tahap pengionan yang sangat rendah di bawah tindakan laser. Ia membolehkan kawalan pembentukan awan plasma yang lebih baik, dan laser boleh berinteraksi dengan logam secara berkesan. Tambahan pula, helium mempunyai kereaktifan yang sangat rendah dan tidak mudah menjalani tindak balas kimia dengan logam, menjadikannya gas yang sangat baik untuk perisai kimpalan. Walau bagaimanapun, kos helium adalah tinggi, jadi ia secara amnya tidak digunakan dalam pengeluaran produk secara besar-besaran. Ia biasanya digunakan dalam penyelidikan saintifik atau untuk produk bernilai tambah tinggi.
Dua Kaedah Menggunakan Gas Pelindung
Pada masa ini, terdapat dua kaedah utama untuk memperkenalkan gas pelindung: peniupan sisi luar paksi dan gas pelindung sepaksi, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1 dan Rajah 2.
Rajah 1: Gas Pelindung Tiupan Sisi Luar Paksi
Rajah 2: Gas Perisai Koaksial
Pilihan antara kedua-dua kaedah peniupan bergantung kepada pelbagai pertimbangan.
Secara amnya, adalah disyorkan untuk menggunakan kaedah peniupan sisi luar paksi untuk melindungi gas.
Bagaimana Memilih Gas Pelindung yang Betul?
Pertama sekali, adalah penting untuk menjelaskan bahawa istilah "pengoksidaan" kimpalan adalah ungkapan sehari-hari. Secara teorinya, ia merujuk kepada kemerosotan kualiti kimpalan akibat tindak balas kimia antara logam kimpalan dan komponen berbahaya di udara, seperti oksigen, nitrogen dan hidrogen.
Mencegah pengoksidaan kimpalan melibatkan pengurangan atau mengelakkan sentuhan antara komponen berbahaya ini dan logam kimpalan suhu tinggi. Keadaan suhu tinggi ini bukan sahaja merangkumi logam kolam kimpalan cair tetapi juga keseluruhan tempoh dari logam kimpalan dicairkan sehingga kolam memejal dan suhunya menurun di bawah ambang tertentu.
Proses Kimpalan
Contohnya, dalam kimpalan aloi titanium, apabila suhu melebihi 300°C, penyerapan hidrogen yang cepat berlaku; melebihi 450°C, penyerapan oksigen yang cepat berlaku; dan melebihi 600°C, penyerapan nitrogen yang cepat berlaku.
Oleh itu, perlindungan yang berkesan diperlukan untuk kimpalan aloi titanium semasa fasa apabila ia memejal dan suhunya menurun di bawah 300°C untuk mencegah pengoksidaan. Berdasarkan penerangan di atas, jelas bahawa gas pelindung yang ditiup perlu memberikan perlindungan bukan sahaja kepada kolam kimpal pada masa yang sesuai tetapi juga kepada kawasan kimpal yang baru dipejal. Oleh itu, kaedah tiupan sisi luar paksi yang ditunjukkan dalam Rajah 1 secara amnya lebih diutamakan kerana ia menawarkan julat perlindungan yang lebih luas berbanding kaedah perisai sepaksi yang ditunjukkan dalam Rajah 2, terutamanya untuk kawasan kimpal yang baru dipejal.
Walau bagaimanapun, bagi produk tertentu, pilihan kaedah perlu dibuat berdasarkan struktur produk dan konfigurasi sambungan.
Pemilihan Khusus Kaedah Memperkenalkan Gas Pelindung
1. Kimpalan Garis Lurus
Jika bentuk kimpalan produk lurus, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3, dan konfigurasi sambungan termasuk sambungan punggung, sambungan riba, kimpalan fillet atau kimpalan susunan, kaedah yang diutamakan untuk jenis produk ini ialah kaedah tiupan sisi luar paksi yang ditunjukkan dalam Rajah 1.
Rajah 3: Kimpalan Garis Lurus
2. Kimpalan Geometri Tertutup Planar
Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4, kimpalan dalam jenis produk ini mempunyai bentuk satah tertutup, seperti bentuk garis bulat, poligon atau berbilang segmen. Konfigurasi sambungan boleh merangkumi sambungan punggung, sambungan riba atau kimpalan timbunan. Untuk jenis produk ini, kaedah yang diutamakan adalah menggunakan gas pelindung sepaksi yang ditunjukkan dalam Rajah 2.
Rajah 4: Kimpalan Geometri Tertutup Planar
Pemilihan gas pelindung untuk kimpalan geometri tertutup satah secara langsung mempengaruhi kualiti, kecekapan dan kos pengeluaran kimpalan. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kepelbagaian bahan kimpalan, pemilihan gas kimpalan adalah kompleks dalam proses kimpalan sebenar. Ia memerlukan pertimbangan menyeluruh terhadap bahan kimpalan, kaedah kimpalan, kedudukan kimpalan dan hasil kimpalan yang diingini. Pemilihan gas kimpalan yang paling sesuai boleh ditentukan melalui ujian kimpalan untuk mencapai hasil kimpalan yang optimum.
Paparan Video | Sekilas Pandang untuk Kimpalan Laser Genggam
Ketahui Lebih Lanjut tentang Apakah Pengimpal Laser Genggam
Video ini menerangkan apa itu mesin kimpalan laser danarahan dan struktur yang perlu anda ketahui.
Ini juga merupakan panduan utama anda sebelum membeli pengimpal laser pegang tangan.
Terdapat komposisi asas Mesin Kimpalan Laser 1000W 1500w 2000w.
Kimpalan Laser Serbaguna untuk Keperluan Pelbagai
Dalam video ini, kami menunjukkan beberapa kaedah kimpalan yang boleh anda capai dengan mesin kimpalan laser pegang tangan. Mesin kimpalan laser pegang tangan boleh menyamakan kedudukan antara pengendali mesin kimpalan baharu dan pengendali mesin kimpalan berpengalaman.
Kami menyediakan pilihan dari 500w hingga 3000w.
Pengimpal Laser Genggam yang Disyorkan
Soalan Lazim
- Dalam kimpalan laser, gas pelindung merupakan komponen penting yang digunakan untuk melindungi kawasan kimpalan daripada pencemaran atmosfera. Pancaran laser berintensiti tinggi yang digunakan dalam kimpalan jenis ini menghasilkan sejumlah besar haba, menghasilkan takungan logam cair.
Gas lengai sering digunakan untuk melindungi kolam lebur semasa proses kimpalan mesin kimpalan laser. Apabila sesetengah bahan dikimpal, pengoksidaan permukaan mungkin tidak dipertimbangkan. Walau bagaimanapun, bagi kebanyakan aplikasi, helium, argon, nitrogen dan gas lain sering digunakan sebagai perlindungan. Berikutnya Mari kita lihat mengapa mesin kimpalan laser memerlukan gas pelindung semasa mengimpal.
Dalam kimpalan laser, gas pelindung akan mempengaruhi bentuk kimpalan, kualiti kimpalan, penembusan kimpalan dan lebar pelakuran. Dalam kebanyakan kes, meniup gas pelindung akan memberi kesan positif pada kimpalan.
- Campuran Argon-HeliumCampuran Argon-Helium: secara amnya disyorkan untuk kebanyakan aplikasi kimpalan laser aluminium bergantung pada tahap kuasa laser. Campuran Argon-Oksigen: boleh memberikan kecekapan tinggi dan kualiti kimpalan yang boleh diterima.
- Gas-gas yang digunakan dalam reka bentuk dan aplikasi laser gas adalah seperti berikut: karbon dioksida (CO2), helium-neon (H dan Ne), dan nitrogen (N).
Sebarang Soalan tentang Kimpalan Laser Genggam?
Masa siaran: 19 Mei 2023