نحوه استفاده صحیح از گاز در جوشکاری لیزری

نقش گازهای محافظ

در جوشکاری لیزری، گاز محافظ بر شکل جوش، کیفیت جوش، عمق و عرض جوش تاثیر می گذارد. در بیشتر موارد دمیدن گاز محافظ بر روی جوش تاثیر مثبت دارد اما می تواند تاثیر منفی نیز داشته باشد.

Pاثر مثبت

دمیدن صحیح گاز محافظ به طور موثر حوضچه جوش را از اکسید شدن و حتی اکسید شدن محافظت می کند.

دمیدن صحیح گاز محافظ می تواند به طور موثر پاشش ایجاد شده در طول فرآیند جوشکاری را به حداقل برساند.

دمیدن صحیح گاز محافظ می تواند انجماد حوضچه مذاب جوش را به طور مساوی گسترش دهد، به طوری که یکنواختی و زیبایی قالب جوش

دمیدن صحیح گاز محافظ می تواند به طور موثری اثر محافظتی ستون بخار فلزی یا ابر پلاسما را بر روی لیزر کاهش دهد و استفاده موثر از لیزر را افزایش دهد.

دمیدن صحیح گاز محافظ می تواند به طور موثری تخلخل جوش را کاهش دهد.

دمیدن صحیح گاز محافظ می تواند به طور موثری تخلخل جوش را کاهش دهد. با این حال، استفاده نادرست از گاز محافظ نیز می تواند بر جوشکاری تأثیر منفی بگذارد.

تاثیر منفی

دمیدن نادرست گاز محافظ ممکن است منجر به خراب شدن جوش شود.

انتخاب نادرست نوع گاز ممکن است منجر به ترک در جوش شود و همچنین ممکن است منجر به کاهش خواص مکانیکی جوش شود.

انتخاب نرخ جریان دمش نادرست گاز می تواند منجر به اکسیداسیون شدیدتر جوش شود (چه سرعت جریان خیلی زیاد باشد یا خیلی کم)، و همچنین می تواند منجر به اختلالات جدی در فلز جوش در حوضچه جوش و در نتیجه فروریختن آن شود. یا جوش ناهموار.

انتخاب اشتباه روش دمیدن گاز می تواند منجر به جوش های بدون حفاظ یا عملاً محافظت نشده شود یا به شکل جوش آسیب برساند.

دمیدن گاز محافظ تأثیر خاصی بر عمق جوش خواهد داشت، به خصوص در هنگام جوشکاری صفحات نازک که باعث کاهش عمق جوش می شود.

انواع گازهای محافظ

گازهای محافظ جوشکاری لیزری که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند N2، Ar و He هستند، خواص فیزیکی و شیمیایی آنها متفاوت است و بنابراین تأثیر روی جوش نیز متفاوت است.

انرژی یونیزاسیون N2 متوسط، بالاتر از Ar و کمتر از He است و درجه یونیزاسیون تحت اثر لیزر عمومی است که می تواند تشکیل ابر پلاسما را بهتر کاهش دهد و در نتیجه استفاده موثر را افزایش دهد. از لیزر نیتروژن در دمای معین می تواند یک واکنش شیمیایی با آلیاژ آلومینیوم و فولاد کربنی باشد که نیترید تولید می کند که شکنندگی جوش را بهبود می بخشد، شماره عمومی WeChat: جوشکار، کاهش چقرمگی، خواص مکانیکی اتصالات جوش داده شده اثر نامطلوب بیشتری خواهد داشت. بنابراین استفاده از نیتروژن روی آلیاژ آلومینیوم و محافظ جوش فولاد کربن را توصیه نکنید!

واکنش شیمیایی نیتروژن و فولاد ضد زنگ تولید می کند نیترید می تواند استحکام اتصال جوش را بهبود بخشد، که منجر به خواص مکانیکی جوش می شود، بنابراین جوشکاری فولاد ضد زنگ می تواند از نیتروژن به عنوان یک گاز محافظ استفاده کند.

انرژی یونیزاسیون Ar نسبتاً کمترین است، درجه یونیزاسیون تحت عمل لیزر زیاد است، برای کنترل تشکیل ابر پلاسما مساعد نیست، تأثیر خاصی بر استفاده مؤثر از لیزر خواهد داشت، اما فعالیت Ar بسیار کم است، انجام یک واکنش شیمیایی با فلز رایج دشوار است، و هزینه Ar زیاد نیست، علاوه بر اینکه چگالی Ar زیاد است، منجر به فرورفتن به جوش بالای حوضچه مذاب جوش می شود، می توان حفاظت بهتر از حوضچه مذاب جوش، و بنابراین می تواند به عنوان یک گاز محافظ معمولی استفاده شود.

او دارای بالاترین انرژی یونیزاسیون است، درجه یونیزاسیون تحت عمل لیزر بسیار کم است، می تواند کنترل بسیار خوبی بر تشکیل ابر پلاسما داشته باشد، لیزر می تواند تأثیر بسیار خوبی بر روی فلز داشته باشد، شماره عمومی WeChat: میکرو- جوشکار، و فعالیت او بسیار کم است، اساساً واکنش شیمیایی با فلز ندارد، این یک گاز محافظ جوش بسیار خوب است، اما هزینه او بسیار زیاد است، تولید انبوه کلی محصولات در گاز، معمولاً برای تحقیقات علمی یا محصولات با ارزش افزوده بسیار بالا استفاده می شود.

روش دمیدن گاز محافظ

در حال حاضر دو نوع اصلی روش دمیدن گاز محافظ وجود دارد: یکی دمیدن گاز محافظ توسط محور و دیگری گاز محافظ کواکسیال.

نحوه انتخاب بین دو نوع دمیدن مورد توجه همه جانبه است و به طور کلی توصیه می شود از دمیدن جانبی گازهای محافظ استفاده شود.

اصل انتخاب روش دمیدن گاز محافظ

اول از همه، باید روشن شود که جوش به اصطلاح "اکسید شده" فقط یک نام رایج است، تئوری این است که جوش و اجزای مضر در واکنش شیمیایی هوا منجر به بدتر شدن کیفیت جوش می شود، معمولا فلز را در دمای معینی جوش دهید و اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن و غیره را در هوا جوش دهید تا واکنش شیمیایی داشته باشد.

برای جلوگیری از "اکسید شدن" جوش، کاهش یا جلوگیری از تماس چنین اجزای مضر با فلز جوش در حالت دمای بالا است، این حالت دمای بالا فقط حوضچه مذاب فلز نیست، بلکه از فلز جوش است. ذوب می شود تا حوضچه مذاب انجماد فلز و دمای آن به دمای معینی زیر کل دوره زمانی کاهش یابد!

مثال

به عنوان مثال، در جوشکاری آلیاژ تیتانیوم، زمانی که دمای بالای 300 درجه می تواند به سرعت هیدروژن را جذب کند، 450 درجه بالاتر می تواند به سرعت اکسیژن را جذب کند، و 600 درجه بالاتر می تواند به سرعت نیتروژن را جذب کند، بنابراین جوش آلیاژ تیتانیوم در انجماد و دما کاهش می یابد. 300 درجه زیر مرحله نیاز به اثر حفاظتی موثر، در غیر این صورت، "اکسید" می شود.

درک توضیحات بالا دشوار نیست، دمیدن در گاز محافظ نه تنها نیاز به محافظت به موقع از حوضچه جوش دارد، بلکه باید ناحیه ای که فقط جامد شده باشد برای محافظت جوش داده شده باشد، بنابراین استفاده کلی از شکل 1 نشان داده شده در کناره طرف محوری دمیدن گاز محافظ، به دلیل این روش حفاظت نسبت به حفاظت کواکسیال در شکل 2 در حفاظت از طیف وسیع تری از حفاظت، به ویژه برای جوش منطقه فقط جامد حفاظت بهتر است.

دمیدن کناری بای پس برای کاربردهای مهندسی، همه محصولات را نمی توان از طریق گاز محافظ دمنده کناری بای پس استفاده کرد، برای برخی از محصولات خاص، فقط می توان از گاز محافظ کواکسیال، نیازهای خاص از ساختار محصول و شکل اتصالات استفاده کرد. انتخاب هدفمند!

انتخاب روش دمیدن گاز محافظ خاص

جوش خط مستقیم

شکل درز جوش مستقیم است و اتصالات می تواند اتصالات لب به لب، اتصالات لبه، اتصالات فیله یا اتصالات انباشته باشد و این نوع محصول برای استفاده از گاز محافظ جانبی دمنده جانبی ترجیح داده می شود.

جوش گرافیکی بسته مسطح

شکل درز جوش محصول به صورت محیط مسطح، چند ضلعی مسطح، شکل خطوط چندبخشی صفحه و سایر شکل های بسته، شکل اتصالات برای اتصالات لب به لب، اتصالات لبه، اتصالات همپوشانی، اتصالات جوشی انباشته و غیره است. ، و این نوع محصول استفاده از گاز محافظ کواکسیال ارجحیت دارد.

انتخاب گاز محافظ مستقیماً بر کیفیت، کارایی و هزینه تولید جوش تأثیر می‌گذارد، اما با توجه به تنوع مواد جوشکاری، در فرآیند جوشکاری واقعی، انتخاب گاز جوشکاری پیچیده‌تر است، باید مواردی را در نظر بگیرید. مواد جوشکاری، روش جوشکاری، موقعیت جوش، و همچنین الزامات اثر جوش، از طریق آزمایش جوش برای انتخاب یک گاز جوش مناسب تر، برای دستیابی به نتایج بهتر جوشکاری!