Lazer kaynağı, esas olarak ince cidarlı malzemelerin ve hassas parçaların kaynak verimliliğini ve kalitesini artırmayı amaçlamaktadır. Bugün lazer kaynağının avantajlarından değil, lazer kaynağında koruyucu gazların nasıl doğru şekilde kullanılacağından bahsedeceğiz.
Lazer kaynağında neden kalkan gazı kullanılır?
Lazer kaynakta, koruyucu gaz kaynak şeklini, kaynak kalitesini, kaynak derinliğini ve kaynak genişliğini etkiler. Çoğu durumda, destekli gazın püskürtülmesi kaynak üzerinde olumlu bir etkiye sahip olsa da olumsuz etkilere de yol açabilir.
Kalkan gazını doğru şekilde üflediğinizde şunlara yardımcı olur:
✦Oksidasyonu azaltmak veya tamamen önlemek için kaynak havuzunu etkili bir şekilde koruyun
✦Kaynak işlemi sırasında oluşan sıçramayı etkili bir şekilde azaltın
✦Kaynak gözeneklerini etkili bir şekilde azaltın
✦Katılaşma sırasında kaynak havuzunun eşit şekilde yayılmasına yardımcı olun, böylece kaynak dikişi temiz ve pürüzsüz bir kenara sahip olur.
✦Metal buhar bulutunun veya plazma bulutunun lazer üzerindeki kalkanlama etkisi etkili bir şekilde azaltılır ve lazerin etkin kullanım oranı artırılır.
Yeter kikalkan gazı tipi, gaz akış hızı ve üfleme modu seçimiDoğruysa, kaynaktan ideal etkiyi elde edebilirsiniz. Ancak, koruyucu gazın yanlış kullanımı da kaynağı olumsuz etkileyebilir. Yanlış tipte koruyucu gaz kullanımı, kaynakta çatlaklara neden olabilir veya kaynağın mekanik özelliklerini düşürebilir. Çok yüksek veya çok düşük gaz akış hızı, daha ciddi kaynak oksidasyonuna ve kaynak havuzundaki metal malzemenin ciddi dış müdahalesine yol açarak kaynak çökmesine veya düzensiz bir şekil almaya neden olabilir.
Kalkan gazı türleri
Lazer kaynağında yaygın olarak kullanılan koruyucu gazlar çoğunlukla N2, Ar ve He'dir. Fiziksel ve kimyasal özellikleri farklı olduğundan, kaynaklar üzerindeki etkileri de farklıdır.
Azot (N2)
N2'nin iyonlaşma enerjisi orta düzeydedir; Ar'dan daha yüksek, He'den ise daha düşüktür. Lazer radyasyonu altında, N2'nin iyonlaşma derecesi dengeli kalır, bu da plazma bulutu oluşumunu daha iyi azaltabilir ve lazerin etkin kullanım oranını artırabilir. Azot, belirli bir sıcaklıkta alüminyum alaşımı ve karbon çeliğiyle reaksiyona girerek nitrürler oluşturabilir; bu da kaynak kırılganlığını artırır, tokluğu azaltır ve kaynak bağlantılarının mekanik özellikleri üzerinde büyük olumsuz etkilere neden olur. Bu nedenle, alüminyum alaşımı ve karbon çeliği kaynağında azot kullanılması önerilmez.
Ancak azotun paslanmaz çelik ile oluşturduğu kimyasal reaksiyon kaynak bağlantısının mukavemetini artırabilir, bu da kaynağın mekanik özelliklerini iyileştirmeye faydalı olacaktır, dolayısıyla paslanmaz çeliğin kaynağında azot koruyucu gaz olarak kullanılabilir.
Argon (Ar)
Argon'un iyonlaşma enerjisi nispeten düşüktür ve lazer etkisi altında iyonlaşma derecesi daha da yükselir. Dolayısıyla, koruyucu gaz olarak Argon, plazma bulutlarının oluşumunu etkili bir şekilde kontrol edemez ve bu da lazer kaynağının etkin kullanım oranını düşürür. Şu soru akla gelir: Argon, kaynakta koruyucu gaz olarak kullanım için kötü bir aday mıdır? Cevap hayırdır. İnert bir gaz olan Argon, çoğu metalle reaksiyona girmekte zorlanır ve Ar kullanımı ucuzdur. Ayrıca, Ar'ın yoğunluğu yüksektir, kaynak erimiş havuzunun yüzeyine batmaya elverişlidir ve kaynak havuzunu daha iyi koruyabilir, bu nedenle Argon geleneksel koruyucu gaz olarak kullanılabilir.
Helyum (He)
Argon'un aksine, Helyum, plazma bulutlarının oluşumunu kolayca kontrol edebilen nispeten yüksek iyonlaşma enerjisine sahiptir. Aynı zamanda, Helyum hiçbir metalle reaksiyona girmez. Lazer kaynak için gerçekten iyi bir seçimdir. Tek sorun, Helyum'un nispeten pahalı olmasıdır. Seri üretim metal ürünler üreten üreticiler için helyum, üretim maliyetine büyük bir katkı sağlayacaktır. Bu nedenle helyum genellikle bilimsel araştırmalarda veya çok yüksek katma değerli ürünlerde kullanılır.
Kalkan gazı nasıl üflenir?
Öncelikle, kaynakta "oksidasyon" olarak adlandırılan kavramın, teorik olarak kaynak ile havadaki zararlı bileşenler arasındaki kimyasal reaksiyona işaret eden ve kaynağın bozulmasına yol açan genel bir terim olduğu açıkça belirtilmelidir. Genellikle kaynak metali, belirli bir sıcaklıkta havadaki oksijen, azot ve hidrojenle reaksiyona girer.
Kaynak metalinin "oksitlenmesini" önlemek için, yüksek sıcaklık altında bu tür zararlı bileşenler ile kaynak metali arasındaki temasın azaltılması veya tamamen önlenmesi gerekir. Bu sıcaklık sadece erimiş metal havuzunda değil, kaynak metalinin eritildiği andan itibaren erimiş metal havuzunun katılaşıp sıcaklığının belirli bir sıcaklığa kadar soğuduğu ana kadar geçen tüm süre boyunca geçerlidir.
Kalkan gazı üflemenin iki ana yolu
▶Şekil 1'de görüldüğü gibi, yan eksende kalkan gazı üflenmektedir.
▶Diğeri ise Şekil 2’de görüldüğü gibi koaksiyel üfleme yöntemidir.
Şekil 1.
Şekil 2.
İki üfleme yönteminin seçimi, birçok unsurun kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir. Genel olarak, yan üflemeli koruyucu gaz yönteminin benimsenmesi önerilir.
Lazer kaynağına dair bazı örnekler
1. Düz boncuk/çizgi kaynağı
Şekil 3'te gösterildiği gibi, ürünün kaynak şekli doğrusaldır ve birleştirme şekli alın kaynağı, bindirme kaynağı, negatif köşe kaynağı veya üst üste bindirilmiş kaynak bağlantısı olabilir. Bu tür ürünler için, Şekil 1'de gösterildiği gibi yan eksenli koruyucu gaz üfleme yönteminin kullanılması daha iyidir.
2. Yakın şekil veya alan kaynağı
Şekil 4'te görüldüğü gibi ürünün kaynak şekli, düzlem çevre, düzlem çok taraflı şekil, düzlem çok parçalı doğrusal şekil vb. gibi kapalı bir desendir. Birleştirme şekli, uçtan uca birleştirme, bindirme birleştirme, bindirme kaynağı vb. olabilir. Bu tip ürünler için Şekil 2'de görüldüğü gibi koaksiyel koruyucu gaz yönteminin benimsenmesi daha iyidir.
Koruyucu gaz seçimi, kaynak kalitesini, verimliliğini ve üretim maliyetini doğrudan etkiler; ancak kaynak malzemelerinin çeşitliliği nedeniyle, gerçek kaynak işleminde kaynak gazı seçimi daha karmaşıktır ve kaynak malzemesi, kaynak yöntemi, kaynak pozisyonu ve kaynak etkisinin gerekliliklerinin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir. Kaynak testleri aracılığıyla, daha iyi sonuçlar elde etmek için en uygun kaynak gazını seçebilirsiniz.
Lazer kaynakçılığıyla ilgileniyor ve kalkan gazının nasıl seçileceğini öğrenmek istiyor musunuz?
İlgili Bağlantılar:
Gönderim zamanı: 10-Eki-2022