อิทธิพลของก๊าซป้องกันในการเชื่อมด้วยเลเซอร์

อิทธิพลของก๊าซป้องกันในการเชื่อมด้วยเลเซอร์

เครื่องเชื่อมเลเซอร์แบบมือถือ

เนื้อหาบท:

▶ Right Shield Gas ให้อะไรกับคุณได้บ้าง?

▶ แก๊สป้องกันประเภทต่างๆ

▶ สองวิธีในการใช้แก๊สป้องกัน

▶ จะเลือกแก๊สป้องกันที่เหมาะสมได้อย่างไร

การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบมือถือ

ผลเชิงบวกของก๊าซป้องกันที่เหมาะสม

ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ การเลือกใช้แก๊สป้องกันอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อรูปร่าง คุณภาพ ความลึก และความกว้างของรอยเชื่อมในกรณีส่วนใหญ่ การใช้แก๊สป้องกันจะส่งผลดีต่อรอยเชื่อมอย่างไรก็ตามก็อาจมีผลข้างเคียงได้เช่นกันผลเชิงบวกของการใช้แก๊สป้องกันที่ถูกต้องมีดังนี้:

1. การป้องกันสระเชื่อมอย่างมีประสิทธิภาพ

การแนะนำก๊าซป้องกันที่เหมาะสมสามารถป้องกันสระเชื่อมจากการเกิดออกซิเดชันได้อย่างมีประสิทธิภาพ หรือแม้แต่ป้องกันการเกิดออกซิเดชันโดยสิ้นเชิง

2. ลดการกระเด็น

การแนะนำก๊าซป้องกันอย่างถูกต้องสามารถลดการกระเด็นในระหว่างกระบวนการเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ

3. การสร้างรอยเชื่อมที่สม่ำเสมอ

การแนะนำก๊าซป้องกันอย่างเหมาะสมจะส่งเสริมการกระจายตัวของสระเชื่อมอย่างสม่ำเสมอในระหว่างการแข็งตัว ส่งผลให้รอยเชื่อมมีความสม่ำเสมอและสวยงาม

4. เพิ่มการใช้เลเซอร์

การแนะนำก๊าซป้องกันอย่างถูกต้องสามารถลดผลการป้องกันของไอโลหะหรือเมฆพลาสม่าบนเลเซอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเลเซอร์

5. ลดความพรุนของรอยเชื่อม

การแนะนำก๊าซป้องกันอย่างถูกต้องสามารถลดการก่อตัวของรูก๊าซในตะเข็บเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพการเลือกประเภทก๊าซ อัตราการไหล และวิธีการแนะนำที่เหมาะสม จะทำให้ได้ผลลัพธ์ที่เหมาะสมที่สุด

อย่างไรก็ตาม,

การใช้ก๊าซป้องกันอย่างไม่เหมาะสมอาจส่งผลเสียต่อการเชื่อมผลข้างเคียง ได้แก่:

1. การเสื่อมสภาพของรอยเชื่อม

การนำก๊าซป้องกันไปใช้อย่างไม่เหมาะสมอาจส่งผลให้คุณภาพรอยเชื่อมไม่ดี

2. การแตกร้าวและลดคุณสมบัติทางกล

การเลือกประเภทก๊าซที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้รอยเชื่อมแตกร้าวและลดประสิทธิภาพทางกลได้

3. เพิ่มการเกิดออกซิเดชันหรือการรบกวน

การเลือกอัตราการไหลของก๊าซไม่ถูกต้อง ไม่ว่าจะสูงหรือต่ำเกินไป อาจทำให้เกิดออกซิเดชันของรอยเชื่อมเพิ่มขึ้นได้นอกจากนี้ยังสามารถทำให้เกิดการรบกวนอย่างรุนแรงต่อโลหะหลอมเหลว ส่งผลให้เกิดการพังทลายหรือการก่อตัวของรอยเชื่อมที่ไม่สม่ำเสมอ

4. การป้องกันหรือผลกระทบด้านลบไม่เพียงพอ

การเลือกวิธีการแนะนำก๊าซที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้การป้องกันรอยเชื่อมไม่เพียงพอ หรือแม้กระทั่งส่งผลเสียต่อการก่อตัวของรอยเชื่อม

5. อิทธิพลต่อความลึกของการเชื่อม

การใช้แก๊สป้องกันอาจส่งผลกระทบบางอย่างต่อความลึกของการเชื่อม โดยเฉพาะในการเชื่อมแผ่นบาง ซึ่งมีแนวโน้มที่จะลดความลึกของการเชื่อม

การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบมือถือ

ประเภทของก๊าซป้องกัน

ก๊าซป้องกันที่ใช้กันทั่วไปในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ได้แก่ ไนโตรเจน (N2) อาร์กอน (Ar) และฮีเลียม (He)ก๊าซเหล่านี้มีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่แตกต่างกัน ซึ่งส่งผลให้เกิดผลกระทบต่อรอยเชื่อมที่แตกต่างกัน

1. ไนโตรเจน (N2)

N2 มีพลังงานไอออไนเซชันปานกลาง สูงกว่า Ar และต่ำกว่า Heภายใต้การกระทำของเลเซอร์ มันจะแตกตัวเป็นไอออนในระดับปานกลาง ช่วยลดการก่อตัวของเมฆพลาสมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเพิ่มการใช้งานของเลเซอร์อย่างไรก็ตาม ไนโตรเจนสามารถทำปฏิกิริยาทางเคมีกับโลหะผสมอะลูมิเนียมและเหล็กกล้าคาร์บอนได้ที่อุณหภูมิที่กำหนด ทำให้เกิดไนไตรด์สิ่งนี้สามารถเพิ่มความเปราะบางและลดความเหนียวของรอยเชื่อม ซึ่งส่งผลเสียต่อคุณสมบัติทางกลดังนั้นจึงไม่แนะนำให้ใช้ไนโตรเจนเป็นก๊าซป้องกันสำหรับโลหะผสมอะลูมิเนียมและการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนในทางกลับกัน ไนโตรเจนสามารถทำปฏิกิริยากับสแตนเลสทำให้เกิดไนไตรด์ที่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงให้กับรอยเชื่อมดังนั้นไนโตรเจนจึงสามารถใช้เป็นก๊าซป้องกันในการเชื่อมสแตนเลสได้

2. ก๊าซอาร์กอน (Ar)

ก๊าซอาร์กอนมีพลังงานไอออไนเซชันค่อนข้างต่ำ ส่งผลให้มีระดับไอออไนซ์สูงขึ้นภายใต้การกระทำของเลเซอร์สิ่งนี้ไม่เอื้ออำนวยต่อการควบคุมการก่อตัวของพลาสมาคลาวด์ และอาจมีผลกระทบต่อการใช้เลเซอร์อย่างมีประสิทธิภาพอย่างไรก็ตาม อาร์กอนมีปฏิกิริยาต่ำมากและไม่น่าจะเกิดปฏิกิริยาเคมีกับโลหะทั่วไปนอกจากนี้อาร์กอนยังคุ้มค่าอีกด้วยนอกจากนี้ เนื่องจากมีความหนาแน่นสูง อาร์กอนจึงจมอยู่เหนือสระเชื่อม จึงให้การปกป้องที่ดีกว่าสำหรับสระเชื่อมดังนั้นจึงสามารถใช้เป็นแก๊สป้องกันแบบธรรมดาได้

3. ก๊าซฮีเลียม (He)

ก๊าซฮีเลียมมีพลังงานไอออไนเซชันสูงที่สุด ส่งผลให้ไอออไนซ์ภายใต้การกระทำของเลเซอร์มีระดับต่ำมากช่วยให้ควบคุมการก่อตัวของเมฆพลาสมาได้ดีขึ้น และเลเซอร์สามารถโต้ตอบกับโลหะได้อย่างมีประสิทธิภาพนอกจากนี้ ฮีเลียมยังมีปฏิกิริยาต่ำมากและไม่สามารถเกิดปฏิกิริยาเคมีกับโลหะได้ง่าย ทำให้เป็นก๊าซที่ดีเยี่ยมสำหรับการป้องกันการเชื่อมอย่างไรก็ตาม ฮีเลียมมีราคาสูง โดยทั่วไปจึงไม่ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์จำนวนมากมักใช้ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์หรือสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มสูง

การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบมือถือ

วิธีการแนะนำแก๊สป้องกัน

ปัจจุบัน มีสองวิธีหลักในการแนะนำก๊าซป้องกัน: การเป่าด้านข้างนอกแกนและก๊าซป้องกันโคแอกเซียล ดังแสดงในรูปที่ 1 และรูปที่ 2 ตามลำดับ

การเชื่อมด้วยเลเซอร์-แก๊สนอกแกน

รูปที่ 1: ก๊าซป้องกันการระเบิดด้านข้างนอกแกน

การเชื่อมด้วยเลเซอร์-แก๊ส-โคแอกเซียล

รูปที่ 2: ก๊าซป้องกันโคแอกเชียล

การเลือกระหว่างวิธีการเป่าทั้งสองวิธีนั้นขึ้นอยู่กับการพิจารณาที่แตกต่างกันโดยทั่วไป แนะนำให้ใช้วิธีเป่าด้านข้างนอกแกนเพื่อป้องกันแก๊ส

การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบมือถือ

หลักการเลือกวิธีการแนะนำแก๊สป้องกัน

ประการแรก สิ่งสำคัญคือต้องชี้แจงว่าคำว่า "ออกซิเดชัน" ของรอยเชื่อมนั้นเป็นการแสดงออกทางภาษาตามทฤษฎี หมายถึงการเสื่อมสภาพของคุณภาพการเชื่อมเนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างโลหะเชื่อมกับส่วนประกอบที่เป็นอันตรายในอากาศ เช่น ออกซิเจน ไนโตรเจน และไฮโดรเจน

การป้องกันการเกิดออกซิเดชันของการเชื่อมเกี่ยวข้องกับการลดหรือหลีกเลี่ยงการสัมผัสระหว่างส่วนประกอบที่เป็นอันตรายเหล่านี้กับโลหะเชื่อมที่มีอุณหภูมิสูงสถานะอุณหภูมิสูงนี้ไม่เพียงแต่รวมถึงโลหะเชื่อมหลอมเหลวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระยะเวลาทั้งหมดนับจากที่โลหะเชื่อมละลายจนกระทั่งสระแข็งตัวและอุณหภูมิลดลงต่ำกว่าเกณฑ์ที่กำหนด

การเชื่อมด้วยเลเซอร์-ประเภทของกระบวนการเชื่อม

ตัวอย่างเช่น ในการเชื่อมโลหะผสมไทเทเนียม เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 300°C จะเกิดการดูดซึมไฮโดรเจนอย่างรวดเร็วสูงกว่า 450°C จะเกิดการดูดซึมออกซิเจนอย่างรวดเร็วและสูงกว่า 600°C จะเกิดการดูดซึมไนโตรเจนอย่างรวดเร็วดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการป้องกันที่มีประสิทธิภาพสำหรับการเชื่อมโลหะผสมไทเทเนียมในระหว่างเฟสที่แข็งตัวและอุณหภูมิลดลงต่ำกว่า 300°C เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันจากคำอธิบายข้างต้น เป็นที่ชัดเจนว่าการเป่าแก๊สป้องกันจำเป็นต้องให้การป้องกันไม่เพียงแต่กับสระเชื่อมในเวลาที่เหมาะสม แต่ยังรวมถึงบริเวณที่เพิ่งแข็งตัวของรอยเชื่อมด้วยดังนั้น โดยทั่วไปแล้ววิธีการเป่าด้านข้างนอกแกนที่แสดงในรูปที่ 1 จึงเป็นที่ต้องการมากกว่า เนื่องจากมีช่วงการป้องกันที่กว้างกว่าเมื่อเทียบกับวิธีการป้องกันโคแอกเชียลที่แสดงในรูปที่ 2 โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับบริเวณที่เพิ่งแข็งตัวของรอยเชื่อมอย่างไรก็ตาม สำหรับผลิตภัณฑ์เฉพาะบางอย่าง การเลือกวิธีการจะต้องขึ้นอยู่กับโครงสร้างผลิตภัณฑ์และการกำหนดค่าร่วมกัน

การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบมือถือ

การเลือกวิธีการแนะนำแก๊สป้องกันโดยเฉพาะ

1. การเชื่อมแบบเส้นตรง

หากรูปร่างการเชื่อมของผลิตภัณฑ์เป็นเส้นตรง ดังแสดงในรูปที่ 3 และการกำหนดค่าข้อต่อประกอบด้วยข้อต่อชน ข้อต่อตัก รอยเชื่อมฟิลเล็ต หรือรอยเชื่อมสแต็ค วิธีที่แนะนำสำหรับผลิตภัณฑ์ประเภทนี้คือวิธีการเป่าด้านข้างนอกแกนที่แสดงใน รูปที่ 1.

เลเซอร์เชื่อมตะเข็บ-04
เลเซอร์เชื่อมตะเข็บ-04

รูปที่ 3: การเชื่อมเส้นตรง

2. การเชื่อมเรขาคณิตแบบระนาบแนบ

ดังแสดงในรูปที่ 4 รอยเชื่อมในผลิตภัณฑ์ประเภทนี้มีรูปทรงระนาบปิด เช่น รูปทรงเส้นกลม เหลี่ยม หรือหลายส่วนการกำหนดค่าข้อต่ออาจรวมถึงข้อต่อชน ข้อต่อตัก หรือการเชื่อมแบบกองสำหรับผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ วิธีที่ต้องการคือการใช้ก๊าซป้องกันโคแอกเซียลดังแสดงในรูปที่ 2

เลเซอร์เชื่อมตะเข็บ-01
เลเซอร์เชื่อมตะเข็บ-02
เลเซอร์เชื่อมตะเข็บ-03

รูปที่ 4: การเชื่อมเรขาคณิตแบบปิดระนาบ

การเลือกก๊าซป้องกันสำหรับการเชื่อมเรขาคณิตแบบปิดระนาบส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพ ประสิทธิภาพ และต้นทุนของการผลิตการเชื่อมอย่างไรก็ตาม เนื่องจากวัสดุการเชื่อมที่หลากหลาย การเลือกใช้แก๊สเชื่อมจึงมีความซับซ้อนในกระบวนการเชื่อมจริงโดยต้องมีการพิจารณาที่ครอบคลุมเกี่ยวกับวัสดุการเชื่อม วิธีการเชื่อม ตำแหน่งการเชื่อม และผลการเชื่อมที่ต้องการการเลือกก๊าซเชื่อมที่เหมาะสมที่สุดสามารถกำหนดได้ผ่านการทดสอบการเชื่อมเพื่อให้ได้ผลลัพธ์การเชื่อมที่เหมาะสมที่สุด

การเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบมือถือ

การแสดงวิดีโอ |ข้อมูลสรุปสำหรับการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบมือถือ

วิดีโอ 1 - เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องเชื่อมเลเซอร์แบบมือถือคืออะไร

วิดีโอ2 - การเชื่อมด้วยเลเซอร์อเนกประสงค์สำหรับความต้องการที่หลากหลาย

มีคำถามเกี่ยวกับการเชื่อมด้วยเลเซอร์แบบมือถือหรือไม่?


เวลาโพสต์: May-19-2023

ส่งข้อความของคุณถึงเรา:

เขียนข้อความของคุณที่นี่แล้วส่งมาให้เรา