Какой защитный газ следует использовать для лазерной сварки? Боковой удар или коаксиальный удар?

Роль защитного газа в лазерной сварке

При лазерной сварке защитный газ будет влиять на формирование сварного шва, качество сварного шва, глубину сварного шва, ширину сварного шва и т. Д. В большинстве случаев продувка защитного газа будет оказывать положительное влияние на сварной шов, но неправильное использование может также приносят неблагоприятные последствия.

Положительное влияние защитного газа на лазерную сварку

● Правильная продувка защитного газа будет эффективно защищать сварочную ванну от окисления и даже избегать окисления;

● Правильная продувка защитного газа может эффективно уменьшить брызги, образующиеся в процессе сварки, и защитить фокусирующее зеркало;

● Правильная продувка защитного газа может способствовать равномерному распределению сварочной ванны во время затвердевания, так что сварной шов будет равномерным и красивым;

● Правильная продувка защитного газа может эффективно уменьшить пары металлов или эффект экранирования плазменного облака на лазере, так что энергия лазера достигает поверхности заготовки, и, таким образом, увеличить эффективный коэффициент использования лазера;

● Правильная продувка защитного газа может эффективно снизить пористость сварного шва.

Если тип газа, скорость потока газа и способ продувки выбраны правильно, можно получить идеальный эффект. Однако неправильное использование защитного газа также может отрицательно сказаться на сварке.

Неблагоприятные последствия неправильного использования защитного газа при лазерной сварке

● Неправильная продувка защитного газа может привести к ухудшению сварного шва;

● Выбор неправильного типа газа может вызвать трещины в сварном шве, а также может привести к снижению механических свойств сварного шва;

● Выбор неправильного типа газа может привести к тому, что сварной шов будет более окисленным (независимо от того, является ли поток слишком большим или слишком маленьким), или это может вызвать серьезное нарушение металла сварочной ванны под действием внешней силы, что приведет к разрушению сварного шва. или формируется неравномерно;

● Выбор неправильного метода продувки газом приведет к тому, что сварной шов не достигнет защитного эффекта или отрицательно повлияет на формирование сварного шва;

● Инсуффляция защитного газа будет иметь определенное влияние на проницаемость сварного шва, особенно, когда тонкая пластина сваривается, проникновение сварного шва будет уменьшено.

Типы защитного газа

Обычно используемым лазерным сварочным защитным газом является в основном N2 (азот), Ar (аргон), He (гелий), и их физико-химические свойства различны, поэтому влияние на сварной шов различно.

●Азот N2 --- можно использовать для сварки защитных газов из нержавеющей стали

Энергия ионизации N2 умеренная, выше, чем у Ar, ниже, чем у He, а степень ионизации под действием лазера является общей, что может лучше уменьшить образование плазменного облака, тем самым увеличивая эффективное использование лазера. Азот может реагировать с алюминиевым сплавом и углеродистой сталью при определенной температуре с образованием нитридов, что улучшит хрупкость сварных швов и уменьшит ударную вязкость, а также окажет большое отрицательное влияние на механические свойства сварного соединения. Поэтому не рекомендуется использовать азот для защиты сварного шва из алюминиевого сплава и углеродистой стали.

Нитрид, полученный в результате химической реакции между азотом и нержавеющей сталью, может улучшить прочность сварного соединения и улучшить механические свойства сварного шва. Поэтому азот можно использовать в качестве защитного газа при сварке нержавеющей стали.

●Аргон Ar --- высокая производительность, самый обычный защитный газ

Энергия ионизации Ar относительно мала, а степень ионизации высока под действием лазера, что не способствует контролю образования плазменного облака и будет иметь определенное влияние на эффективное использование лазера. Однако активность Ar очень низкая, и с обычными металлами трудно реагировать, а стоимость Ar невысока. Кроме того, плотность Ar велика, что способствует погружению над сварочной ванной и может лучше защитить сварочную ванну. Следовательно, Ar можно использовать в качестве обычного защитного газа.

●Гелий Он --- лучший, но и самый дорогой защитный газ

Он обладает самой высокой энергией ионизации и низкой ионизацией под действием лазера. Он может очень хорошо контролировать образование плазменного облака, и лазер может хорошо работать на металле. Более того, активность He очень низкая, и он не вступает в химическую реакцию с металлами, поэтому является хорошим защитным газом при сварке. Однако стоимость He слишком высока, чтобы подходить для массового производства продуктов. Он обычно используется для научных исследований или продуктов с очень высокой добавленной стоимостью.

Метод продувки защитным газом

Существует два основных способа продувки защитного газа: один из них представляет собой параллельную сторону продувки защитного газа, как показано ниже:

Другой - это коаксиальный защитный газ, как показано ниже:

Выбор двух методов обдува представляет собой комплексное рассмотрение различных аспектов. Рекомендуется использовать боковой продувочный защитный газ.

Принцип выбора метода продувки защитным газом заключается в следующем: прямолинейный сварной шов хорош с боковым валом, а плоский замкнутый рисунок является коаксиальным.

Прежде всего, должно быть ясно, что так называемый сварной шов «окислен» - это только общее название, теоретически означает, что материал, который должен реагировать с кислородом, азотом, гелием при высоких температурах.

Предотвращение «окисления» сварного шва заключается в уменьшении или предотвращении контакта таких вредных компонентов с металлом сварного шва при высоких температурах. Эти высокотемпературные условия представляют собой не только расплавленный металл ванны, но и весь период от того момента, когда металл сварного шва расплавляется, до расплавленного металла ванны, и его температура падает ниже определенной температуры.

Например, титановый сплав может быстро поглощать водород, когда температура выше 300 ℃, кислород может быстро поглощаться, когда он выше 450 ℃, и азот может быстро поглощаться, когда он выше 600 ℃. Следовательно, сварной шов из титанового сплава после затвердевания подвергается эффективной защите, а температура снижается до уровня ниже 300 ℃, в противном случае он будет «окислен».

Из вышеприведенного описания нетрудно понять, что продувка защитного газа не только должна защищать сварочную ванну в нужное время, но также защищает вновь затвердевшую область, которая была сварена. Следовательно, в качестве защитного газа для выдувания с параллельной стороны обычно используют, потому что защитный газ для выдувания с параллельной стороны имеет более широкий диапазон защиты, чем режим коаксиальной защиты, особенно для области, где сварной шов только что затвердел.

Для технических применений не все продукты могут использовать защитный газ с боковой продувкой. Для некоторых конкретных продуктов может использоваться только коаксиальный защитный газ. В частности, он должен быть выбран из структуры продукта и формы соединения.

Выбор конкретного метода продувки защитного газа

● Прямая сварка

Как показано на рисунке, форма сварного шва изделия является линейной, а форма соединения представляет собой стыковое соединение, кольцевое соединение, охватывающее угловое соединение или сварное соединение. Этот тип продукта предпочтительно обеспечивается боковой продувкой защитным газом.

●Плоский закрытый графический шов

Как показано на чертеже, форма сварного шва изделия представляет собой замкнутый рисунок, такой как плоская круговая форма, плоская многоугольная форма и плоская многосегментная линия. Форма соединения представляет собой стыковое соединение, кольцевое соединение, пакетное сварное соединение и т. Д. Этот тип продукта должен использовать метод коаксиального защитного газа.

Выбор защитного газа влияет на качество, эффективность и стоимость сварочного производства. Однако из-за разнообразия сварочных материалов выбор сварочного газа также затруднен в процессе сварки. Необходимо всесторонне рассмотреть сварочный материал, метод сварки, положение сварки и требуемые результаты сварки. Сварочный тест можно использовать для выбора более подходящего сварочного газа для улучшения результатов сварки.

Добро пожаловать на наш завод по производству станков для лазерной резки -oreelaser