Како одабрати најбоље мешавине гасова за ваше ласерско заваривање?
Врсте, предности и примене
Увод:
Кључне ствари које треба знати пре него што се упустите у воду
Ласерско заваривање је високопрецизна метода заваривања која користи ласерски зрак за топљење материјала радног предмета, а затим формира завар након хлађења. Код ласерског заваривања, гас игра кључну улогу.
Заштитни гас не само да утиче на формирање завареног шава, квалитет завареног шава, пенетрацију завареног шава и ширину пенетрације, већ директно утиче и на квалитет и ефикасност ласерског заваривања.
Који су гасови потребни за ласерско заваривање?Овај чланак ће детаљно размотритизначај гасова за ласерско заваривање, гасови који се користе и чему служи.
Такође ћемо препоручитинајбоља машина за ласерско заваривањеза ваше потребе.
Зашто је гас потребан за ласерско заваривање?
Ласерско заваривање
Током процеса ласерског заваривања, ласерски зрак високе густине енергије се фокусира на подручје заваривања радног предмета.
Изазива тренутно топљење површинског материјала радног предмета.
Гас је потребан током ласерског заваривања да би се заштитило подручје заваривања.
Контролишите температуру, побољшајте квалитет завара и заштитите оптички систем.
Избор одговарајуће врсте гаса и параметара снабдевања су важни фактори за обезбеђивање ефикасности.
И стабилан процес ласерског заваривања и добијање висококвалитетних резултата заваривања.
1. Заштита подручја заваривања
Током процеса ласерског заваривања, подручје завара је изложено спољашњој средини и лако је под утицајем кисеоника и других гасова у ваздуху.
Кисеоник покреће оксидационе реакције које могу довести до смањења квалитета завара и стварања пора и инклузија. Завар се може ефикасно заштитити од контаминације кисеоником доводом одговарајућег гаса, обично инертног гаса као што је аргон, у подручје заваривања.
2. Контрола топлоте
Избор и довод гаса могу помоћи у контроли температуре подручја заваривања. Подешавањем брзине протока и врсте гаса може се утицати на брзину хлађења подручја заваривања. Ово је важно за контролу зоне утицаја топлоте (ЗУТ) током заваривања и смањење термичке деформације.
3. Побољшан квалитет завара
Неки помоћни гасови, као што су кисеоник или азот, могу побољшати квалитет и перформансе завара. На пример, додавање кисеоника може побољшати продирање завара и повећати брзину заваривања, а истовремено утиче на облик и дубину завара.
4. Хлађење гасом
Код ласерског заваривања, подручје заваривања је обично под утицајем високих температура. Коришћење система за хлађење гасом може помоћи у контроли температуре подручја заваривања и спречити прегревање. Ово је неопходно за смањење термичког напрезања у подручју заваривања и побољшање квалитета заваривања.
Аутоматизовано заваривање ласерским снопом
5. Заштита оптичких система од гаса
Ласерски зрак се фокусира на подручје заваривања помоћу оптичког система.
Током процеса лемљења, растопљени материјал и настали аеросоли могу контаминирати оптичке компоненте.
Увођењем гасова у подручје заваривања смањује се ризик од контаминације и продужава се век трајања оптичког система.
Који гасови се користе у ласерском заваривању?
Код ласерског заваривања, гас може изоловати ваздух од плоче за заваривање и спречити његову реакцију са ваздухом. На овај начин, површина заваривања металне плоче биће беља и лепша. Коришћење гаса такође штити сочива од прашине од заваривања. Обично се користе следећи гасови:
1. Заштитни гас:
Заштитни гасови, понекад названи „инертни гасови“, играју важну улогу у процесу ласерског заваривања. Процеси ласерског заваривања често користе инертне гасове за заштиту заваривачког купатила. Уобичајено коришћени заштитни гасови у ласерском заваривању углавном укључују аргон и неон. Њихова физичка и хемијска својства су различита, па су и њихови ефекти на завар такође различити.
Заштитни гас:Аргон
Аргон је један од најчешће коришћених инертних гасова.
Има висок степен јонизације под дејством ласера, што није погодно за контролу формирања плазма облака, што ће имати одређени утицај на ефикасну употребу ласера.
Инертна природа аргона га држи подаље од процеса лемљења, а истовремено добро расипа топлоту, помажући у контроли температуре у подручју лемљења.
Заштитни гас:Неон
Неон се често користи као инертни гас, сличан аргону, и углавном се користи за заштиту подручја заваривања од кисеоника и других загађивача у спољашњем окружењу.
Важно је напоменути да неон није погодан за све примене ласерског заваривања.
Углавном се користи за неке посебне задатке заваривања, као што је заваривање дебљих материјала или када су потребни дубљи заварени шавови.
2. Помоћни гас:
Током процеса ласерског заваривања, поред главног заштитног гаса, могу се користити и помоћни гасови за побољшање перформанси и квалитета заваривања. У наставку су наведени неки уобичајени помоћни гасови који се користе у ласерском заваривању.
Помоћни гас:Кисеоник
Кисеоник се обично користи као помоћни гас и може се користити за повећање топлоте и дубине завара током заваривања.
Додавање кисеоника може повећати брзину заваривања и пенетрацију, али га је потребно пажљиво контролисати како би се избегли проблеми са оксидацијом због прекомерног кисеоника.
Помоћни гас:Водоник/Смеша водоника
Водоник побољшава квалитет завара и смањује стварање порозности.
Смеше аргона и водоника се користе у неким посебним применама, као што је заваривање нерђајућег челика. Садржај водоника у смеши се обично креће од 2% до 15%.
Заштитни гас:Азот
Азот се такође често користи као помоћни гас у ласерском заваривању.
Енергија јонизације азота је умерена, виша него код аргона и нижа него код водоника.
Степен јонизације је генерално под дејством ласера. Може боље смањити стварање плазма облака, обезбедити квалитетнији завар и изглед, и смањити утицај кисеоника на заварене спојеве.
Азот се такође може користити за контролу температуре подручја заваривања и смањење стварања мехурића и пора.
Заштитни гас:Хелијум
Хелијум се обично користи за ласерско заваривање велике снаге јер има ниску топлотну проводљивост и не јонизује се лако, што омогућава ласеру да глатко пролази и енергији снопа да досегне површину радног предмета без икаквих препрека.
Погодно за заваривање веће снаге. Хелијум се такође може користити за побољшање квалитета завара и контролу температуре заваривања. Ово је најефикаснији заштитни гас који се користи у ласерском заваривању, али је релативно скуп.
3. Расхладни гас:
Расхладни гас се често користи током ласерског заваривања како би се контролисала температура подручја заваривања, спречило прегревање и одржао квалитет заваривања. Следе неки од уобичајено коришћених расхладних гасова:
Расхладни гас/медијум:Вода
Вода је уобичајени расхладни медијум који се често користи за хлађење ласерских генератора и оптичких система за ласерско заваривање.
Системи за водено хлађење могу помоћи у одржавању стабилне температуре ласерског генератора и оптичких компоненти како би се осигурала стабилност и перформансе ласерског зрака.
Расхладни гас/медијум:Атмосферски гасови
У неким процесима ласерског заваривања, гасови из околине могу се користити за хлађење.
На пример, у оптичком систему ласерског генератора, гас околне атмосфере може пружити ефекат хлађења.
Расхладни гас/медијум:Инертни гасови
Инертни гасови попут аргона и азота такође се могу користити као расхладни гасови.
Имају нижу топлотну проводљивост и могу се користити за контролу температуре подручја заваривања и смањење зоне утицаја топлоте (ЗУТ).
Расхладни гас/медијум:Течни азот
Течни азот је изузетно нискотемпературни медијум за хлађење који се може користити за ласерско заваривање изузетно велике снаге.
Обезбеђује веома ефикасан ефекат хлађења и осигурава контролу температуре у подручју заваривања.
4. Мешани гас:
Гасне смеше се често користе у заваривању како би се оптимизовали различити аспекти процеса, као што су брзина заваривања, дубина продирања и стабилност лука. Постоје две главне врсте гасних смеша: бинарне и тернарне смеше.
Бинарне смеше гасова:Аргон + кисеоник
Додавање мале количине кисеоника аргону побољшава стабилност лука, пречишћава заварски базен и повећава брзину заваривања. Ова смеша се обично користи за заваривање угљеничног челика, нисколегираног челика и нерђајућег челика.
Бинарне смеше гасова:Аргон + угљен-диоксид
Додавање CO₂ аргону повећава чврстоћу заваривања и отпорност на корозију, а истовремено смањује прскање. Ова смеша се често користи за заваривање угљеничног челика и нерђајућег челика.
Бинарне смеше гасова:Аргон + Водоник
Водоник повећава температуру лука, побољшава брзину заваривања и смањује дефекте заваривања. Посебно је користан за заваривање легура на бази никла и нерђајућег челика.
Тернарне смеше гасова:Аргон + Кисеоник + Угљен-диоксид
Ова смеша комбинује предности смеша аргон-кисеоник и аргон-CO₂. Смањује прскање, побољшава флуидност заваривачке базе и побољшава квалитет завара. Широко се користи за заваривање различитих дебљина угљеничног челика, нисколегираног челика и нерђајућег челика.
Тернарне смеше гасова:Аргон + Хелијум + Угљен-диоксид
Ова смеша помаже у побољшању стабилности лука, повећава температуру заваривачког базена и повећава брзину заваривања. Користи се код краткоспојног електролучног заваривања и тешких заваривања, нудећи бољу контролу над оксидацијом.
Избор гаса у различитим применама
Ручно ласерско заваривање
У различитим применама ласерског заваривања, избор одговарајућег гаса је кључан, јер различите комбинације гасова могу произвести различит квалитет, брзину и ефикасност заваривања. Ево неколико смерница које ће вам помоћи да изаберете прави гас за вашу специфичну примену:
Врста материјала за заваривање:
Нерђајући челикобично користиАргон или смеша аргона и водоника.
Алуминијум и легуре алуминијумачесто користеЧисти аргон.
Легуре титанијумачесто користеАзот.
Високоугљенични челицичесто користеКисеоник као помоћни гас.
Брзина и пенетрација заваривања:
Ако је потребна већа брзина заваривања или дубље продирање заваривања, комбинација гасова се може подесити. Додавање кисеоника често побољшава брзину и продирање, али га је потребно пажљиво контролисати како би се избегли проблеми са оксидацијом.
Контрола зоне утицаја топлоте (ЗУТ):
У зависности од материјала који се чисти, током процеса чишћења може се створити опасан отпад који захтева посебне поступке руковања. Ово може повећати укупне трошкове процеса ласерског чишћења.
Квалитет завара:
Неке комбинације гасова могу побољшати квалитет и изглед завара. На пример, азот може обезбедити бољи изглед и квалитет површине.
Контрола пора и мехурића:
За примене које захтевају веома квалитетне заваре, посебну пажњу треба обратити на формирање пора и мехурића. Правилан избор гаса може смањити ризик од ових дефеката.
Разматрања опреме и трошкова:
На избор гаса такође утичу врста опреме и цена. Неки гасови могу захтевати посебне системе за снабдевање или веће трошкове.
За специфичне примене, препоручује се сарадња са инжењером заваривања или професионалним произвођачем опреме за ласерско заваривање како би се добио стручни савет и оптимизовао процес заваривања.
Обично је потребно извесно експериментисање и оптимизација пре него што се одабере коначна комбинација гасова.
У зависности од специфичне примене, могу се испробати различите комбинације гасова и параметара како би се пронашли оптимални услови заваривања.
Ствари које треба да знате о: Ручном ласерском заваривању
Препоручена машина за ласерско заваривање
Да бисте оптимизовали своје задатке обраде метала и материјала, одабир праве опреме је неопходан. MimoWork Laser препоручујеРучна машина за ласерско заваривањеза прецизно и ефикасно спајање метала.
Висок капацитет и снага за различите примене заваривања
Ручна ласерска машина за заваривање од 2000 W карактерише се малом величином машине, али изванредним квалитетом заваривања.
Стабилан извор влакнастог ласера и повезани влакнасти кабл обезбеђују безбедну и стабилну испоруку ласерског зрака.
Са великом снагом, ласерски заварни отвор се може усавршити и омогућава чвршћи заварени спој чак и код дебелог метала.
Са компактним и малим изгледом машине, преносни ласерски апарат за заваривање опремљен је покретним ручним ласерским пиштољем за заваривање који је лаган и погодан за примене вишеструког ласерског заваривања под било којим углом и површином.
Опционе различите врсте млазница за ласерско заваривање и системи за аутоматско додавање жице олакшавају ласерско заваривање и стављају га у руке почетницима.
Ласерско заваривање велике брзине значајно повећава ефикасност производње и принос, а истовремено омогућава одличан ефекат ласерског заваривања.
Сумирај
Укратко, ласерско заваривање захтева употребу гаса за заштиту подручја заваривања, контролу температуре, побољшање квалитета заваривања и заштиту оптичких система. Избор одговарајућих врста гаса и параметара довода је важан фактор у обезбеђивању ефикасног и стабилног процеса ласерског заваривања и добијању висококвалитетних резултата заваривања. Различити материјали и примене могу захтевати различите врсте и мешане пропорције како би се испунили специфични захтеви заваривања.
Контактирајте нас данасда бисте сазнали више о нашим ласерским секачима и како они могу да оптимизују ваш производни процес сечења.
Повезани линкови
Имате ли идеје о машинама за ласерско заваривање?
Време објаве: 13. јануар 2025.