Kaynak sırasında gazların seçimi ve kullanımı
1. Gazların lazer kaynağındaki temel rolü
· Erimiş havuzun korunması: Metal ve oksijen, azot, vb. Arasında oksidasyon ve nitriding reaksiyonlarının önlenmesi, yüksek sıcaklıklarda havada . ve gözenekler ve çatlaklar gibi kusurlardan kaçınmak .
· Erimiş havuzun soğutulmasına yardımcı olmak: Kaynak dikişinin mikro yapısını ve özelliklerini iyileştirmek için hava akışından erimiş havuzun katılaşma hızının kontrol edilmesi .
· Sıçramanın çıkarılması: Kaynak sırasında metal sıçramasının neden olduğu lensin veya iş parçası yüzeyinin kontaminasyonunun azaltılması .
· Plazmanın düzenlenmesi: Yüksek güçlü lazer kaynağı sırasında, enerji kullanım verimliliğini artırmak için plazma bulutunun lazer enerjisi tarafından emilimini baskılamak .
2. Lazer Kaynağında Kullanılan Ortak Gaz Türleri ve Özellikleri
· İnert gazlar (esas olarak koruma için kullanılır)
Argon (AR): Yüksek yoğunluk, mükemmel koruma etkisi, düşük maliyet; Paslanmaz çelik, alüminyum alaşım, bakır ve diğer demiryolu olmayan metallerin yanı sıra, özellikle darbeli lazer kaynağı için uygun olan ince plakaların kaynağı için uygun olan . 'ye daha az eğilimli kararlı hava akışı .
Helyum (He): Plazmayı etkili bir şekilde baskılayabilen ve derin füzyon kaynağının penetrasyon kabiliyetini artırabilen düşük yoğunluk ve yüksek termal iletkenlik; Bununla birlikte, maliyet yüksek ., kalın plakaların yüksek güçlü sürekli lazer kaynağı (karbon çeliği, titanyum alaşımı gibi) veya yüksek kaynak hızının gerekli olduğu senaryolar için uygundur .
· Aktif Gaz (belirli malzemeler veya işlemler için kullanılır)
Karbondioksit (CO₂):
Erimiş havuzun yüzey gerginliğini azaltabilen ve erimiş havuzun akışkanlığını iyileştirebilen . 'lık metaller ile reaksiyona girer . kaynak oksidasyonuna neden olmaya eğilimlidir.
Uygulanabilir senaryolar: Düşük karbonlu çelik kaynak (diğer gazlarla birlikte kullanılması gerekir) veya lazer mig kompozit kaynak için .
Azot (N₂):
Maliyet etkindir, ancak titanyum ve alüminyum gibi metallerle kolayca sert ve kırılgan nitrürler oluşturur ve kaynağın tokluğunu etkiler .
Uygulanabilir senaryolar: Paslanmaz çelik yüzey sızdırmazlık kaynağı (kritik olmayan yapılar için) veya bakır alaşım kaynağı (oksidasyonu inhibe etmek için) .
3. Gaz seçimi için temel faktörler
· Kaynak malzemesi türleri
Alüminyum alaşımı: tercihen azot kaynaklı E- Kalın plakalar için argon-helyum karışımını düşünün (e . g . ar:=7: 3) .
Carbon steel / stainless steel: Thin plates use argon, medium-thick plates (>5mm) Penetrasyon derinliğini arttırmak için helyum veya argon-helyum karışımı kullanın; Düşük karbonlu çelik için az miktarda co₂ (<5%) can be added to improve the fluidity of the molten pool.
Bakır / Titanyum Alaşım: Bakır Kaynak Argon veya Azot kullanır (oksidasyonu önlemek için), titanyum alaşımı yüksek saflıkta argon kullanır (nitrasyonu önlemek için) .
· Kaynak işlemi parametreleri
High-power continuous welding (>2KW): Plazma korumasını azaltarak helyum veya argon-helyum karışımı kullanın;
Düşük güçlü darbeli kaynak (<1kW): Pure argon is sufficient, with low cost and stable protection effect.
· Kaynak kalitesi gereksinimleri
Yüksek tokluğa sahip kaynaklar (havacılık bileşenleri gibi): azottan kaçının, argon veya helyum tercih edin;
Yüksek yüzey düzgünlüğü olan kaynaklar: Talk ve oksit ölçeğini azaltmak için argon veya helyum kullanın .
4. Gaz kullanımı için kilit noktalar
· Gaz saflığı kontrolü
İnert gazların saflığı% 99.99'dan daha büyük veya daha büyük olmalıdır (su ve oksijen gibi safsızlıklar kaynak gözenekliliğine neden olabilir);
Aktif gazların (Co₂ gibi) saflığı, 99 .}%5'e eşit veya eşit olmalıdır ve kurutulmaları gerekir (hidrojen gözeneklerine neden olan nemden kaçınmak için).
· Gaz akışı düzenlemesi
Düşük akış hızı: Yetersiz koruma, oksidasyona eğilimli;
Yüksek akış hızı: Türbülanslı hava akışı, hava tanıtılır ve erimiş havuz metalini . üfleyebilir
Referans değerleri:
Argon Gaz: İnce Plaka Kaynağı (1-3 mm) 8-15 L/dk, orta kalınlıkta plaka (5-10 mm) 15-25 l/dk;
Helyum Gaz: Akış hızı% 30 -50}% argon gazından daha yüksek olmalıdır (düşük yoğunluğu nedeniyle, koruyucu bir gaz katmanı oluşturmak için daha büyük bir akış hızı gerekir) .
· Meme tasarımı ve pozisyonu
Nozul çapı: Genellikle 6-10 mm, daha büyük bir çap akış hızında bir artış gerektirir ve daha küçük bir çap tıkanmaya eğilimlidir;
Nozul ve iş parçası arasındaki mesafe: 5-8 mm, çok yakın sıçrama ile kolayca kirlenebilir ve çok fazla koruma etkisini azaltır .
· Hava Akışı Yön Kontrolü
Kaynak yönü ile aynı yönde üfleme: yüksek hızlı kaynak için uygun, erimiş havuzdaki hava akışının parazitini azaltır;
Yan üfleme: Derin penetrasyon kaynağı için uygun, plazmayı üflemek için daha iyi .
5. güvenlik önlemleri
· İnert gazların boğulma riski
Argon ve helyum renksiz ve kokusuz gazlar . Yüksek konsantrasyonlarda, operasyon sırasında havadaki oksijeni yerinden ederler ., kapalı alanlarda kullanılmaktan kaçınmak için ventilasyon korunmalıdır .
· Reaktif gazların toksisitesi ve patlama riski
Aşırı CO₂ konsantrasyonu, ısındığında, metallerle reaksiyona girer ve toksik azot oksitler üretebilir . azot solunum zorluklarına neden olabilir . Koruyucu bir maske takılmalıdır;
Patlamayı önlemek için reaktif gazları yanıcı gazlarla (asetilen gibi) karıştırmaktan kaçının .
· Gaz Silindir Yönetimi
Gaz silindirleri sabit bir şekilde saklanmalı, ısı kaynaklarından ve yangın kaynaklarından uzak tutulmalı ve çıkış basıncı bir basınç azaltıcı tarafından kontrol edilmelidir (genellikle 0.2-0.5 MPa)
-- rayther lazer Camila Wang