Ảnh hưởng của khí bảo vệ trong hàn laser
Right Protective Gas có thể mang lại điều gì cho bạn?
ITrong hàn laser, việc lựa chọn khí bảo vệ có thể có tác động đáng kể đến sự hình thành, chất lượng, độ sâu và chiều rộng của mối hàn.
Trong phần lớn các trường hợp, việc đưa khí bảo vệ vào có tác động tích cực đến mối hàn trong khi việc sử dụng khí bảo vệ không đúng cách có thể gây ra tác động bất lợi cho quá trình hàn.
Tác dụng đúng và không đúng của việc sử dụng khí bảo vệ như sau:
Sử dụng đúng cách
Sử dụng không đúng cách
1. Bảo vệ hiệu quả vũng hàn
Việc bổ sung khí bảo vệ đúng cách có thể bảo vệ vũng hàn khỏi quá trình oxy hóa một cách hiệu quả hoặc thậm chí ngăn chặn hoàn toàn quá trình oxy hóa.
1. Sự suy giảm của mối hàn
Việc bổ sung khí bảo vệ không đúng cách có thể dẫn đến chất lượng mối hàn kém.
2. Giảm bắn tóe
Việc bổ sung khí bảo vệ đúng cách có thể làm giảm hiệu quả hiện tượng bắn tóe trong quá trình hàn.
2. Nứt và giảm tính chất cơ học
Việc chọn sai loại khí có thể dẫn đến nứt mối hàn và giảm hiệu suất cơ học.
3. Hình thành đường hàn đồng đều
Việc bổ sung khí bảo vệ đúng cách sẽ thúc đẩy quá trình lan tỏa đều của vũng hàn trong quá trình đông đặc, tạo ra mối hàn đồng đều và đẹp mắt.
3. Tăng oxy hóa hoặc can thiệp
Việc chọn lưu lượng khí không phù hợp, dù quá cao hay quá thấp, đều có thể dẫn đến tăng quá trình oxy hóa mối hàn. Nó cũng có thể gây ra sự xáo trộn nghiêm trọng đối với kim loại nóng chảy, dẫn đến mối hàn bị sụp đổ hoặc hình thành không đều.
4. Tăng cường sử dụng tia laser
Việc đưa khí bảo vệ vào đúng cách có thể làm giảm hiệu quả tác dụng che chắn của luồng hơi kim loại hoặc đám mây plasma lên tia laser, do đó làm tăng hiệu quả của tia laser.
4. Bảo vệ không đầy đủ hoặc tác động tiêu cực
Việc lựa chọn phương pháp đưa khí vào không đúng có thể dẫn đến việc bảo vệ mối hàn không đủ hoặc thậm chí có tác động tiêu cực đến quá trình hình thành mối hàn.
5. Giảm độ xốp của mối hàn
Việc đưa khí bảo vệ vào mối hàn đúng cách có thể giảm thiểu hiệu quả sự hình thành lỗ khí trong mối hàn. Bằng cách lựa chọn loại khí, lưu lượng và phương pháp đưa khí phù hợp, có thể đạt được kết quả lý tưởng.
5. Ảnh hưởng đến độ sâu mối hàn
Việc đưa khí bảo vệ vào có thể có tác động nhất định đến độ sâu của mối hàn, đặc biệt là khi hàn tấm mỏng, khi đó khí bảo vệ có xu hướng làm giảm độ sâu của mối hàn.
Các loại khí bảo vệ khác nhau
Các loại khí bảo vệ thường được sử dụng trong hàn laser là nitơ (N2), argon (Ar) và heli (He). Các loại khí này có tính chất vật lý và hóa học khác nhau, dẫn đến các tác động khác nhau lên mối hàn.
1. Nitơ (N2)
N2 có năng lượng ion hóa vừa phải, cao hơn Ar và thấp hơn He. Dưới tác động của tia laser, nó ion hóa ở mức độ vừa phải, làm giảm hiệu quả sự hình thành các đám mây plasma và tăng hiệu suất sử dụng tia laser. Tuy nhiên, nitơ có thể phản ứng hóa học với hợp kim nhôm và thép cacbon ở một số nhiệt độ nhất định, tạo thành nitrua. Điều này có thể làm tăng độ giòn và giảm độ dẻo dai của mối hàn, ảnh hưởng tiêu cực đến các tính chất cơ học của nó. Do đó, không khuyến khích sử dụng nitơ làm khí bảo vệ cho hợp kim nhôm và mối hàn thép cacbon. Mặt khác, nitơ có thể phản ứng với thép không gỉ, tạo thành nitrua làm tăng cường độ bền của mối hàn. Do đó, nitơ có thể được sử dụng làm khí bảo vệ để hàn thép không gỉ.
2. Khí Argon (Ar)
Khí Argon có năng lượng ion hóa tương đối thấp, dẫn đến mức độ ion hóa cao hơn dưới tác động của laser. Điều này không thuận lợi cho việc kiểm soát sự hình thành các đám mây plasma và có thể ảnh hưởng nhất định đến hiệu quả sử dụng laser. Tuy nhiên, Argon có độ phản ứng rất thấp và khó có thể xảy ra phản ứng hóa học với các kim loại thông thường. Hơn nữa, Argon có chi phí hiệu quả. Hơn nữa, do mật độ cao, Argon chìm xuống phía trên vũng hàn, mang lại khả năng bảo vệ tốt hơn cho vũng hàn. Do đó, nó có thể được sử dụng như một loại khí bảo vệ thông thường.
3. Khí Heli (He)
Khí heli có năng lượng ion hóa cao nhất, dẫn đến mức độ ion hóa rất thấp dưới tác động của laser. Nó cho phép kiểm soát tốt hơn sự hình thành đám mây plasma và laser có thể tương tác hiệu quả với kim loại. Hơn nữa, heli có độ phản ứng rất thấp và không dễ dàng phản ứng hóa học với kim loại, khiến nó trở thành một loại khí tuyệt vời để che chắn mối hàn. Tuy nhiên, giá thành heli cao, vì vậy nó thường không được sử dụng trong sản xuất hàng loạt. Nó thường được sử dụng trong nghiên cứu khoa học hoặc cho các sản phẩm có giá trị gia tăng cao.
Hai phương pháp sử dụng khí bảo vệ
Hiện nay, có hai phương pháp chính để đưa khí bảo vệ vào: thổi lệch trục và khí bảo vệ đồng trục, như thể hiện ở Hình 1 và Hình 2.
Hình 1: Khí bảo vệ thổi lệch trục
Hình 2: Khí bảo vệ đồng trục
Việc lựa chọn giữa hai phương pháp thổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau.
Nhìn chung, người ta khuyến nghị sử dụng phương pháp thổi lệch trục để bảo vệ khí.
Làm thế nào để chọn khí bảo vệ phù hợp?
Trước hết, cần làm rõ rằng thuật ngữ "oxy hóa" mối hàn là một thuật ngữ thông tục. Về lý thuyết, nó đề cập đến sự suy giảm chất lượng mối hàn do phản ứng hóa học giữa kim loại hàn và các thành phần có hại trong không khí, chẳng hạn như oxy, nitơ và hydro.
Ngăn ngừa quá trình oxy hóa mối hàn bao gồm việc giảm hoặc tránh tiếp xúc giữa các thành phần có hại này với kim loại hàn ở nhiệt độ cao. Trạng thái nhiệt độ cao này không chỉ bao gồm kim loại hàn nóng chảy mà còn bao gồm toàn bộ giai đoạn từ khi kim loại hàn nóng chảy cho đến khi kim loại hàn đông đặc và nhiệt độ giảm xuống dưới một ngưỡng nhất định.
Quy trình hàn
Ví dụ, trong quá trình hàn hợp kim titan, khi nhiệt độ trên 300°C, quá trình hấp thụ hydro diễn ra nhanh chóng; trên 450°C, quá trình hấp thụ oxy diễn ra nhanh chóng; và trên 600°C, quá trình hấp thụ nitơ diễn ra nhanh chóng.
Do đó, cần có biện pháp bảo vệ hiệu quả cho mối hàn hợp kim titan trong giai đoạn đông đặc và nhiệt độ giảm xuống dưới 300°C để ngăn ngừa quá trình oxy hóa. Dựa trên mô tả ở trên, rõ ràng là khí bảo vệ được thổi ra không chỉ bảo vệ vũng hàn tại thời điểm thích hợp mà còn bảo vệ cả vùng vừa đông đặc của mối hàn. Do đó, phương pháp thổi lệch trục được thể hiện trong Hình 1 thường được ưa chuộng hơn vì nó mang lại phạm vi bảo vệ rộng hơn so với phương pháp bảo vệ đồng trục được thể hiện trong Hình 2, đặc biệt là đối với vùng vừa đông đặc của mối hàn.
Tuy nhiên, đối với một số sản phẩm cụ thể, việc lựa chọn phương pháp cần phải dựa trên cấu trúc sản phẩm và cấu hình mối nối.
Lựa chọn cụ thể phương pháp đưa khí bảo vệ vào
1. Hàn đường thẳng
Nếu hình dạng mối hàn của sản phẩm là thẳng, như thể hiện trong Hình 3, và cấu hình mối hàn bao gồm mối hàn giáp mép, mối hàn chồng, mối hàn góc hoặc mối hàn chồng, thì phương pháp được ưa chuộng cho loại sản phẩm này là phương pháp thổi lệch trục như thể hiện trong Hình 1.
Hình 3: Hàn đường thẳng
2. Mối hàn hình học khép kín phẳng
Như thể hiện trong Hình 4, mối hàn trong loại sản phẩm này có dạng phẳng khép kín, chẳng hạn như hình tròn, hình đa giác hoặc hình nhiều đoạn. Cấu hình mối hàn có thể bao gồm mối hàn giáp mép, mối hàn chồng hoặc mối hàn chồng. Đối với loại sản phẩm này, phương pháp được ưu tiên là sử dụng khí bảo vệ đồng trục như thể hiện trong Hình 2.
Hình 4: Mối hàn hình học khép kín phẳng
Việc lựa chọn khí bảo vệ cho mối hàn phẳng kín ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng, hiệu quả và chi phí sản xuất hàn. Tuy nhiên, do sự đa dạng của vật liệu hàn, việc lựa chọn khí hàn trong quy trình hàn thực tế rất phức tạp. Việc này đòi hỏi phải cân nhắc toàn diện về vật liệu hàn, phương pháp hàn, vị trí hàn và kết quả hàn mong muốn. Việc lựa chọn khí hàn phù hợp nhất có thể được xác định thông qua các thử nghiệm hàn để đạt được kết quả hàn tối ưu.
Màn hình hiển thị video | Glance cho máy hàn laser cầm tay
Tìm hiểu thêm về máy hàn laser cầm tay là gì
Video này giải thích máy hàn laser là gì vàhướng dẫn và cấu trúc bạn cần biết.
Đây cũng là hướng dẫn cuối cùng của bạn trước khi mua máy hàn laser cầm tay.
Máy hàn laser 1000W 1500w 2000w có các thành phần cơ bản sau.
Hàn laser đa năng cho các yêu cầu đa dạng
Trong video này, chúng tôi sẽ trình bày một số phương pháp hàn mà bạn có thể thực hiện bằng máy hàn laser cầm tay. Máy hàn laser cầm tay có thể san bằng khoảng cách giữa người mới bắt đầu hàn và người vận hành máy hàn dày dạn kinh nghiệm.
Chúng tôi cung cấp các tùy chọn từ 500w đến 3000w.
Máy hàn laser cầm tay được đề xuất
Câu hỏi thường gặp
- Trong hàn laser, khí bảo vệ là thành phần quan trọng được sử dụng để bảo vệ khu vực hàn khỏi ô nhiễm không khí. Chùm tia laser cường độ cao được sử dụng trong loại hàn này tạo ra một lượng nhiệt đáng kể, tạo ra một vũng kim loại nóng chảy.
Khí trơ thường được sử dụng để bảo vệ vũng hàn nóng chảy trong quá trình hàn của máy hàn laser. Khi hàn một số vật liệu, quá trình oxy hóa bề mặt có thể không được xem xét. Tuy nhiên, đối với hầu hết các ứng dụng, heli, argon, nitơ và các loại khí khác thường được sử dụng để bảo vệ. Sau đây, hãy cùng tìm hiểu lý do tại sao máy hàn laser cần khí bảo vệ khi hàn.
Trong hàn laser, khí bảo vệ sẽ ảnh hưởng đến hình dạng mối hàn, chất lượng mối hàn, độ ngấu và chiều rộng mối hàn. Trong hầu hết các trường hợp, việc thổi khí bảo vệ sẽ có tác động tích cực đến mối hàn.
- Hỗn hợp Argon-HeliHỗn hợp Argon-Heli: thường được khuyến nghị cho hầu hết các ứng dụng hàn laser nhôm tùy thuộc vào mức công suất laser. Hỗn hợp Argon-Oxy: có thể mang lại hiệu suất cao và chất lượng hàn chấp nhận được.
- Các loại khí được sử dụng trong thiết kế và ứng dụng laser khí bao gồm: carbon dioxide (CO2), heli-neon (H và Ne) và nitơ (N).
Bạn có thắc mắc gì về hàn laser cầm tay không?
Thời gian đăng: 19-05-2023