Influența gazului protector în sudarea cu laser
Sudor cu laser portabil
Conținutul capitolului:
▶ Ce poate obține gazul de protecție corect pentru dvs.?
▶ Diverse tipuri de gaze protectoare
▶ Două metode de utilizare a gazului protector
▶ Cum să alegi gazul de protecție adecvat?
Sudare cu laser de mână
Efectul pozitiv al gazului de protecție adecvat
În sudarea cu laser, alegerea gazului de protecție poate avea un impact semnificativ asupra formării, calității, adâncimii și lățimii cordonului de sudură.În marea majoritate a cazurilor, introducerea gazului de protecție are un efect pozitiv asupra cordonului de sudură.Cu toate acestea, poate avea și efecte adverse.Efectele pozitive ale utilizării corecte a gazului de protecție sunt următoarele:
1. Protecția eficientă a bazinului de sudură
Introducerea corectă a gazului protector poate proteja eficient bazinul de sudură de oxidare sau chiar poate preveni complet oxidarea.
2. Reducerea stropilor
Introducerea corectă a gazului protector poate reduce eficient stropirea în timpul procesului de sudare.
3. Formarea uniformă a cordonului de sudură
Introducerea corectă a gazului de protecție promovează răspândirea uniformă a bazinului de sudură în timpul solidificării, rezultând o cusătură de sudură uniformă și plăcută din punct de vedere estetic.
4. Utilizare crescută a laserului
Introducerea corectă a gazului protector poate reduce în mod eficient efectul de protecție al vaporilor metalici sau al norilor de plasmă asupra laserului, crescând astfel eficiența laserului.
5. Reducerea porozității sudurii
Introducerea corectă a gazului protector poate minimiza în mod eficient formarea porilor de gaz în cordonul de sudură.Selectând tipul de gaz adecvat, debitul și metoda de introducere, pot fi obținute rezultate ideale.
In orice caz,
Utilizarea necorespunzătoare a gazului de protecție poate avea efecte dăunătoare asupra sudării.Efectele adverse includ:
1. Deteriorarea cusăturii de sudură
Introducerea incorectă a gazului de protecție poate duce la o calitate slabă a cordonului de sudură.
2. Crăpare și proprietăți mecanice reduse
Alegerea unui tip de gaz greșit poate duce la fisurarea cordonului de sudură și la scăderea performanței mecanice.
3. Oxidare sau interferență crescută
Alegerea greșită a debitului de gaz, indiferent dacă este prea mare sau prea scăzută, poate duce la o oxidare crescută a cordonului de sudură.De asemenea, poate provoca perturbări severe metalului topit, ducând la prăbușirea sau formarea neuniformă a cordonului de sudură.
4. Protecție inadecvată sau impact negativ
Alegerea unei metode greșite de introducere a gazului poate duce la o protecție insuficientă a cordonului de sudură sau chiar poate avea un efect negativ asupra formării cordonului de sudură.
5. Influența asupra adâncimii sudurii
Introducerea gazului protector poate avea un anumit impact asupra adâncimii sudurii, în special în sudarea cu plăci subțiri, unde tinde să reducă adâncimea sudurii.
Sudare cu laser de mână
Tipuri de gaze protectoare
Gazele de protecție utilizate în mod obișnuit în sudarea cu laser sunt azotul (N2), argonul (Ar) și heliul (He).Aceste gaze au proprietăți fizice și chimice diferite, care au ca rezultat efecte diferite asupra cordonului de sudură.
1. Azot (N2)
N2 are o energie de ionizare moderată, mai mare decât Ar și mai mică decât He.Sub acțiunea laserului, ionizează într-un grad moderat, reducând eficient formarea norilor de plasmă și crescând utilizarea laserului.Cu toate acestea, azotul poate reacționa chimic cu aliajele de aluminiu și oțelul carbon la anumite temperaturi, formând nitruri.Acest lucru poate crește fragilitatea și poate reduce duritatea cusăturii de sudură, afectând negativ proprietățile sale mecanice.Prin urmare, utilizarea azotului ca gaz protector pentru aliajele de aluminiu și sudurile din oțel carbon nu este recomandată.Pe de altă parte, azotul poate reacționa cu oțelul inoxidabil, formând nitruri care sporesc rezistența îmbinării sudate.Prin urmare, azotul poate fi folosit ca gaz protector pentru sudarea oțelului inoxidabil.
2. Gaz argon (Ar)
Gazul argon are cea mai scăzută energie de ionizare, rezultând un grad mai mare de ionizare sub acțiunea laserului.Acest lucru este nefavorabil pentru controlul formării norilor de plasmă și poate avea un anumit impact asupra utilizării eficiente a laserelor.Cu toate acestea, argonul are reactivitate foarte scăzută și este puțin probabil să sufere reacții chimice cu metalele comune.În plus, argonul este rentabil.În plus, datorită densității sale mari, argonul se scufundă deasupra bazinului de sudură, oferind o protecție mai bună pentru bazinul de sudură.Prin urmare, poate fi utilizat ca gaz de protecție convențional.
3. Heliu gaz (He)
Heliul gazos are cea mai mare energie de ionizare, ceea ce duce la un grad foarte scăzut de ionizare sub acțiunea laserului.Permite un control mai bun al formării norilor de plasmă, iar laserele pot interacționa eficient cu metalele.În plus, heliul are reactivitate foarte scăzută și nu suferă ușor reacții chimice cu metalele, ceea ce îl face un gaz excelent pentru ecranarea sudurii.Cu toate acestea, costul heliului este mare, așa că, în general, nu este utilizat în producția de masă de produse.Este folosit în mod obișnuit în cercetarea științifică sau pentru produse cu valoare adăugată ridicată.
Sudare cu laser de mână
Metode de introducere a gazului de protecție
În prezent, există două metode principale de introducere a gazului de protecție: suflarea laterală în afara axei și gazul de protecție coaxial, așa cum se arată în Figura 1 și, respectiv, Figura 2.
Figura 1: Gaz de protecție cu suflare laterală în afara axei
Figura 2: Gaz de protecție coaxial
Alegerea dintre cele două metode de suflare depinde de diverse considerente.În general, se recomandă utilizarea metodei de suflare laterală în afara axei pentru gazul de protecție.
Sudare cu laser de mână
Principii pentru alegerea metodei de introducere a gazului de protecție
În primul rând, este important să clarificăm faptul că termenul de „oxidare” a sudurilor este o expresie colocvială.În teorie, se referă la deteriorarea calității sudurii din cauza reacțiilor chimice dintre metalul sudat și componentele dăunătoare din aer, cum ar fi oxigenul, azotul și hidrogenul.
Prevenirea oxidării sudurii implică reducerea sau evitarea contactului dintre aceste componente dăunătoare și metalul de sudură la temperatură înaltă.Această stare de temperatură înaltă include nu numai metalul de sudură topit, ci și întreaga perioadă de când metalul de sudură este topit până când bazinul se solidifică și temperatura acestuia scade sub un anumit prag.
De exemplu, la sudarea aliajelor de titan, când temperatura este peste 300°C, are loc absorbția rapidă a hidrogenului;peste 450°C, are loc absorbția rapidă a oxigenului;iar peste 600°C, are loc absorbția rapidă a azotului.Prin urmare, este necesară o protecție eficientă pentru sudarea aliajului de titan în timpul fazei în care se solidifică și temperatura acesteia scade sub 300°C pentru a preveni oxidarea.Pe baza descrierii de mai sus, este clar că gazul de protecție suflat trebuie să ofere protecție nu numai bazinului de sudură la momentul potrivit, ci și regiunii tocmai solidificate a sudurii.Prin urmare, metoda de suflare laterală în afara axei prezentată în Figura 1 este în general preferată deoarece oferă o gamă mai largă de protecție în comparație cu metoda de ecranare coaxială prezentată în Figura 2, în special pentru regiunea tocmai solidificată a sudurii.Cu toate acestea, pentru anumite produse specifice, alegerea metodei trebuie făcută pe baza structurii produsului și a configurației îmbinării.
Sudare cu laser de mână
Selectarea specifică a metodei de introducere a gazului de protecție
1. Sudare în linie dreaptă
Dacă forma de sudare a produsului este dreaptă, așa cum se arată în Figura 3, iar configurația îmbinării include îmbinări cap la cap, îmbinări suprapuse, suduri de filet sau suduri în stiva, metoda preferată pentru acest tip de produs este metoda de suflare laterală în afara axei prezentată în Figura 1.
Figura 3: Sudarea în linie dreaptă
2. Sudura cu geometrie închisă plană
După cum se arată în Figura 4, sudura din acest tip de produs are o formă plană închisă, cum ar fi o formă de linie circulară, poligonală sau multi-segment.Configurațiile îmbinărilor pot include îmbinări cap la cap, îmbinări suprapuse sau suduri în stiva.Pentru acest tip de produs, metoda preferată este utilizarea gazului coaxial de protecție prezentat în Figura 2.
Figura 4: Sudura cu geometrie închisă plană
Selectarea gazului de protecție pentru sudurile cu geometrie închisă plană afectează direct calitatea, eficiența și costul producției de sudare.Cu toate acestea, datorită diversității materialelor de sudură, selecția gazului de sudare este complexă în procesele de sudare actuale.Necesită luarea în considerare cuprinzătoare a materialelor de sudură, metodelor de sudare, pozițiilor de sudare și rezultatul de sudare dorit.Alegerea celui mai potrivit gaz de sudare poate fi determinată prin teste de sudare pentru a obține rezultate optime de sudare.
Sudare cu laser de mână
Afișare video |O privire pentru sudarea cu laser de mână
Video 1 - Aflați mai multe despre Ce este un sudor cu laser portabil
Video2 - Sudare cu laser versatilă pentru cerințe diverse
Aveți întrebări despre sudarea cu laser de mână?
Ora postării: 19-mai-2023