Избор и употреба гасова током заваривања
1. Основна улога гасова у ласерском заваривању
· Заштита растопљеног базена: Спречавање оксидационих и нитризијских реакција између метала и кисеоника, азота и итд. . у ваздуху на високим температурама и избегавајући недостатке као што су поре и пукотине .
· Помоћ у хлађивању растаљеног базена: Контрола брзине солидације растопљеног базена кроз проток ваздуха ради побољшања микроструктуре и својстава заваривања шава .
· Уклањање прскања: Смањење контаминације сочива или површине радног комада изазваних металним прскањем током заваривања .
· Регулирање плазме: Током ласерског заваривања високог снагу, сузбијање апсорпције облака у плазми ласерским енергијом за побољшање ефикасности коришћења енергије .
2. Уобичајени типови и карактеристике гаса који се користе у ласерском заваривању
· Инертни гасови (углавном се користе за заштиту)
АРГОН (АР): Висока густина, одличан ефекат заштите, ниска цена; Стабилан проток ваздуха, мање склони прскању . погодним за заваривање нерђајућег челика, алуминијумске легуре, бакра и других обојених метала, као и танке плоче, посебно погодне за пулсирано ласерско заваривање .
Хелијум (он): ниска густина и висока топлотна проводљивост, која може ефикасно сузбити плазму и побољшати способност пенетрације за дубоко фузијски заваривање; Међутим, трошак је висок . погодан за континуирано ласерско заваривање високог снагу (попут угљеничног челика, легуре титанијума) или за сценарије у којима је потребна велика брзина заваривања .
· Активни гас (користи се за одређене материјале или процесе)
Царбон диоксид (цо₂):
Реагира са металима да формирају ЦО, што може умањити површинску напетост растаљеног базена и побољшати флуидност растопљеног базена ., склони су да изазове оксидацију заваривања .
Применљиви сценарији: Заваривање ниско угљеника (потребно је користити у комбинацији са другим гасовима), или за ласерско-миг композитно заваривање .
Азот (Н₂):
То је исплативо, али лако формира тешке и крхке нитриде са металима као што су титанијум и алуминијум, који утичу на жилавост заваривања .
Применљиви сценарији: површински заптивање површине од нехрђајућег челика (за некритичне структуре) или заваривање бакра (да инхибирају оксидацију) .
3. Кључни фактори за избор гаса
· Врсте за заваривање материјала
Алуминијумска легура: Преференцијално користите чисту аргону (АР), избегавајући емоттирање изазвано азотом; За дебеле плоче размислите о смеши аргон-хелијум (Е . Г .: 3) .
Carbon steel / stainless steel: Thin plates use argon, medium-thick plates (>5 мм) Користите хелијум или аргон-хелијумску смешу да бисте повећали дубину пенетрације; за челик са ниским угљеником, мала количина цоа (<5%) can be added to improve the fluidity of the molten pool.
Бакарни / титан легура: Бакрени заваривање користи аргон или азот (за спречавање оксидације), алуција титанијум-а користи аргун за чистоће (да се избегне нитринг) .
· Параметри процеса заваривања
High-power continuous welding (>2кВ): Користите хелијум или аргон-хелијум смеша, смањујући очување плазме;
Ниско напајање пулсирано заваривање (<1kW): Pure argon is sufficient, with low cost and stable protection effect.
· Захтеви за заваривање квалитета
Заваривање високе жилавости (као што су ваздухопловни компоненте): Избегавајте азот, преферирајте аргону или хелијум;
Заваривање са високим површинским глаткоћом Захтеви: Користите аргон или хелијум да бисте смањили прскање и оксид скали .
4. кључне тачке за употребу гасова
· Контрола гасне чистоће
Чистоћа инертних гасова треба да буде већа од или једнака 99,99% (нечистоће попут воде и кисеоника могу изазвати порозност заваривања);
Чистоћа активних гасова (као што је ЦО₂) треба да буде већа од или једнака 99 . 5%, а они се морају осушити (како би се избегла влага узрокујући хидрогенике).
· Уредба протока гаса
Ниски проток: недовољна заштита, склона оксидацији;
Висок проток: Турбулентни проток ваздуха, уведено је ваздух и може разнијети растопљени базен .
Референтне вредности:
Аргонски гас: Танка заваривање плоча (1-3 мм) 8-15 л / мин, средње дебела плоча (5-10 мм) 15-25 л / мин;
Хелијумски гас: Проток треба да буде 30% -50% већи од тог аргонског гаса (због своје ниске густине потребна је већа проток за формирање заштитног гасовог слоја) .
· Дизајн и положај млазница
Пречник млазнице: Обично 6-10 мм, већи пречник захтева повећање протока, а мањи пречник је склон зачепљењем;
Удаљеност између места млазнице и радника: 5-8 мм, преблизу се може лако контаминирати прскањем и предалеко смањује ефекат заштите .
· Контрола смера ваздуха
Пухање у истом правцу као и смер заваривања: Погодно за заваривање велике брзине, смањујући сметње протока ваздуха на растопљени базен;
Бочно пухање: Погодно за заваривање дубоког пенетрације, боље да пуше у пахуљицу у плазми .
5. Безбедносне мере предострожности
· Асфиксијација ризика од инертничких гасова
Аргон и хелијум су безбојни и мирисни гасови . у високим концентрацијама, они ће померити кисеоник у ваздуху . током рада, вентилација се мора задржати како би се избегло коришћење у приложеним просторима .
· Токсичност и ризик од експлозије од реактивних гасова
Прекомерна концентрација ЦОУ може проузроковати потешкоће у дисању . азот, када се загрева, реагује са металима и може да се производи токсичне азотне оксиде . Заштитна маска се мора носити;
Избегавајте мешање реактивних гасова са запаљивим гасовима (као што је ацетилен) да се спречи експлозија .
· Управљање гасним цилиндром
Гасни цилиндри треба да се причвршћују, држе даље од извора топлоте и извора ватрогасца, а излазни притисак треба да контролише редуктор притиска (обично 0.2-0.5 МПа)
-- Раитхер Ласер Цамила Ванг