Rolul gazului protector
În sudarea cu laser, gazul de protecție va afecta formarea sudurii, calitatea sudurii, penetrarea sudurii și lățimea de penetrare. În cele mai multe cazuri, suflarea gazului de protecție va avea un efect pozitiv asupra sudurii, dar poate aduce și un efect negativ.
Efecte pozitive
1) Suflarea corectă a gazului de protecție va proteja eficient bazinul de sudură de la reducerea sau chiar evitarea oxidării;
2) Suflarea corectă a gazului de protecție poate reduce eficient stropii generate în timpul procesului de sudare;
3) Suflarea corectă a gazului de protecție poate promova răspândirea uniformă a bazinului de sudură atunci când se solidifică, astfel încât sudura să se formeze uniform și frumos;
4) Suflarea corectă a gazului protector poate reduce în mod eficient efectul de protecție al vaporilor de metal sau al norului de plasmă asupra laserului și poate crește utilizarea eficientă a laserului;
5) Suflarea corectă a gazului de protecție poate reduce eficient porii de sudură.
Atâta timp cât tipul de gaz, debitul de gaz și metoda de suflare sunt selectate corect, se poate obține efectul ideal.
Cu toate acestea, utilizarea necorespunzătoare a gazului de protecție poate avea și efecte adverse asupra sudării.
Efectele adverse sunt după cum urmează:
1) Suflarea necorespunzătoare a gazului de protecție poate duce la suduri defectuoase:
2) Selectarea tipului greșit de gaz poate provoca fisuri în sudare și poate reduce, de asemenea, proprietățile mecanice ale sudurii;
3) Alegerea greșită a debitului de suflare a gazului poate duce la o oxidare mai gravă a sudurii (indiferent dacă debitul este prea mare sau prea mic), sau poate cauza, de asemenea, deranjarea gravă a metalului bazinului de sudură de forțele externe, provocând sudarea să se prăbușească sau să se formeze neuniform;
4) Alegerea greșită a metodei de suflare a gazului va face ca sudura să nu aibă efect de protecție sau chiar să nu aibă efect de protecție sau să aibă un impact negativ asupra formării sudurii;
5) Suflarea în gazul de protecție va avea un anumit efect asupra adâncimii de pătrundere a sudurii, în special la sudarea plăcilor subțiri, va reduce adâncimea de penetrare a sudurii.
Tip de gaz protector
Gazele de protecție utilizate în mod obișnuit pentru sudarea cu laser sunt în principal N2, Ar, He, iar proprietățile lor fizice și chimice sunt diferite, astfel încât efectul asupra sudurii este, de asemenea, diferit.
1 Azot N2
Energia de ionizare a N2 este moderată, mai mare decât cea a lui Ar și mai mică decât cea a lui He. Sub acțiunea laserului, gradul de ionizare este mediu, ceea ce poate reduce mai bine formarea norului de plasmă, crescând astfel utilizarea eficientă a laserului. Azotul poate reacționa chimic cu aliajul de aluminiu și oțelul carbon la o anumită temperatură pentru a produce nitruri, care vor crește fragilitatea sudurii. Cont public WeChat: Sudor, duritatea va scădea, ceea ce va avea un efect negativ mai mare asupra proprietăților mecanice ale îmbinării sudate. , deci nu se recomandă utilizarea azotului pentru a proteja sudurile din aliaj de aluminiu și oțel carbon.
Nitrura produsă de reacția chimică dintre azot și oțel inoxidabil poate îmbunătăți rezistența îmbinării de sudură, ceea ce va ajuta la îmbunătățirea proprietăților mecanice ale sudurii, astfel încât azotul poate fi utilizat ca gaz protector la sudarea oțelului inoxidabil.
2 Argon Argon
Energia de ionizare a Ar este relativ scăzută, iar gradul de ionizare sub acțiunea laserului este relativ ridicat, ceea ce nu este propice pentru controlul formării norilor de plasmă și va avea un anumit impact asupra utilizării eficiente a laserului. Cu toate acestea, activitatea Ar este foarte scăzută și este dificil să reacționeze chimic cu metalele comune. reacție, iar costul Ar nu este mare. În plus, densitatea Ar este mare, ceea ce este favorabil scufundării în partea superioară a bazinului de sudură, ceea ce poate proteja mai bine bazinul de sudură, astfel încât poate fi utilizat ca gaz de protecție convențional.
3 Heliu He
Are cea mai mare energie de ionizare, iar gradul de ionizare este foarte scăzut sub acțiunea laserului, care poate controla bine formarea norului de plasmă. Laserul poate actiona foarte bine asupra metalului. Reacționează chimic cu metalele și este un bun gaz de protecție pentru sudură, dar costul lui He este prea mare. În general, acest gaz nu este utilizat în produsele fabricate în masă. Este folosit in general pentru cercetare stiintifica sau produse cu valoare adaugata foarte mare.
Metoda de suflare cu gaz de protecție
În prezent, există două modalități principale de suflare a gazului de protecție: una este de a sufla gazul de protecție pe partea paraxială, așa cum se arată în Figura 1; celălalt este gazul de protecție coaxial, așa cum se arată în figura 2.
Figura 1
Figura 2
Cum să alegeți cele două metode de suflare este o considerație cuprinzătoare. În general, se recomandă utilizarea metodei gazului de protecție cu suflare laterală.
Principiul de selectare a metodei de suflare a gazului de protecție
În primul rând, trebuie să fie clar că așa-numita „oxidare” a sudurii este doar un nume comun. În teorie, înseamnă că sudarea reacţionează chimic cu componente dăunătoare din aer, ceea ce duce la deteriorarea calităţii sudurii. Este obișnuit ca metalul de sudură să fie la o anumită temperatură. Reacționează chimic cu oxigenul, azotul, hidrogenul etc. din aer.
Prevenirea „oxidării” a sudurii înseamnă a reduce sau a împiedica astfel de componente dăunătoare să intre în contact cu metalul de sudură la temperaturi ridicate, nu doar metalul topit din bazin, ci din momentul în care metalul de sudură este topit până când metalul din bazin se solidifică. iar temperatura acestuia scade sub o anumită temperatură pe parcursul perioadei.
Exemplu
De exemplu, sudarea cu aliaj de titan poate absorbi rapid hidrogenul atunci când temperatura este peste 300 de grade, oxigenul poate fi absorbit rapid când temperatura este peste 450 de grade, iar azotul poate fi absorbit rapid atunci când este peste 600 de grade, astfel încât sudura din aliaj de titan este solidificat și temperatura este redusă la 300 de grade Următoarele etape trebuie protejate eficient, altfel vor fi „oxidate”.
Nu este greu de înțeles din descrierea de mai sus că gazul de protecție suflat nu trebuie doar să protejeze bazinul de sudură în timp util, ci și să protejeze zona care tocmai s-a solidificat și care a fost sudată. Prin urmare, partea arborelui lateral prezentată în Figura 1 este utilizată în general. Suflați gazul de protecție, deoarece domeniul de protecție a acestei metode este mai larg decât cel al metodei de protecție coaxiale din Figura 2, în special zona în care sudarea tocmai s-a solidificat are o protecție mai bună.
Pentru aplicații de inginerie, nu toate produsele pot utiliza gazul de protecție suflat lateral cu arborele lateral. Pentru unele produse specifice, poate fi utilizat numai gazul de protecție coaxial, care trebuie realizat din structura produsului și forma îmbinării. Selecție țintită.
Selectarea metodelor specifice de suflare a gazului de protecție
1 Sudura dreaptă
Așa cum se arată în Figura 3, forma cusăturii de sudură a produsului este o linie dreaptă, iar forma îmbinării este o îmbinare cap la cap, o îmbinare prin suprapunere, o îmbinare cu cusătură de colț de colț intern sau o îmbinare sudata prin suprapunere. Este mai bine să suflați gaz de protecție pe partea arborelui.
Figura 3
2 Planificați sudurile grafice închise
După cum se arată în Figura 4, forma cordonului de sudură a produsului este o formă închisă, cum ar fi un cerc plan, un poligon plan și o linie plană cu mai multe segmente. Este mai bine să utilizați metoda gazului coaxial de protecție prezentată în Figura 2.
Figura 4 Sudura plană în formă de figura închisă
Selectarea gazului de protecție afectează direct calitatea, eficiența și costul producției de sudare. Cu toate acestea, datorită diversității materialelor de sudare, selecția gazului de sudare este, de asemenea, relativ complicată în procesul de sudare propriu-zis. Este necesar să se ia în considerare în mod cuprinzător materialele de sudare, metodele de sudare și pozițiile de sudare. Pe lângă efectul de sudare necesar, numai prin testul de sudare poate fi selectat un gaz de sudare mai potrivit pentru a obține rezultate mai bune la sudare.
