I. Koruyucu gazın temel fonksiyonları
Oksidasyon ve kontaminasyon önleme:
Oksidasyon, nitridasyon veya gözeneklilikten kaçınmak için kaynak havuzunu havadan (oksijen, nem) izole eder (örn. Titanyum alaşımları, kırılgan fazlar oluşturmak için oksijen ile reaksiyona girer).
Plazma düzenlemesi:
Yüksek güçte plazma oluşumunu bastırır, lazer enerjisinin korunmasını önler (örneğin, helyumun yüksek iyonizasyon enerjisi plazma oluşumunu azaltır).
Eriyik havuzu davranışının kontrolü:
Gaz termal iletkenliği ve yoğunluktan havuz akışını eritir, penetrasyon derinliğini ve genişliğini ayarlar (örn. Helyum, kalın malzemelerde daha derin penetrasyon için termal iletkenliği arttırır).
Soğutma ve temizlik:
Kaynak oluşumunu soğutmaya ve iyileştirmeye yardımcı olan sıçrama ve cüruf patlar.
İi. Seçim Kriterleri
1. Malzeme Özellikleri
Karbon Çeliği\/Alçak Alaşım Çelik:
Öncelik vermeksaf argon(oksidasyonu önler, pürüzsüz kaynaklar sağlar) veyaazot(uygun maliyetli, sıçramayı azaltır, ancak demir nitrür kırılganlığından kaçınmak için kontrollü akış gerektirir). Argon-azot karışımları (denge maliyeti ve performans) da uygundur.
Paslanmaz çelik:
Kullanmaksaf argon(Krom oksidasyonunu ve taneler arası korozyonu önler). Kalın tabaklar için eklehelyumyüksek termal iletkenlik yoluyla penetrasyonu arttırmak için (örneğin, argon-helyum karışımları).
Alüminyum\/alüminyum alaşımları:
Saf argonAlüminyum oksit inklüzyonlarını önlemek için oksijene karşı kalkanlar. Kalın plakalar veya yüksek hızlı kaynak için kullanınyüksek helyum karışımları(Örneğin, yüzey gerilimini azaltmak ve eriyik akışını iyileştirmek için% 70 + 30 ar).
Bakır\/bakır alaşımları:
Bakır'ın düşük lazer emilimi nedeniyle kullanınSaf helyum veya yüksek helyum karışımlarıEnerji kullanımını ve penetrasyonunu arttırmak için. Saf argon zayıf eriyik akışına neden olabilir.
Titanyum alaşımları:
GerekmekYüksek saflık argon (%99,99'dan daha büyük veya eşit)oksijen ve azot (kırılgan faz riski) kesinlikle izole etmek. Karmaşık yapılar çift taraflı korumaya ihtiyaç duyar (ön ve arka gaz akışları).
Galvanizli çelik:
Azot veya argon azot karışımlarıÇinko buharlaşmasını azaltın (düşük kaynama noktası gözenekliliğe neden olur), ancak aşırı soğutmayı önlemek için akış hızı kontrol edilmelidir.
2. Kaynak gücü ve işlem türü
Düşük güç (<1kW):
Seçmeksaf argonMaliyet etkinliği ve stabil oksidasyon koruması için.
High Power (>1KW) Derin penetrasyon kaynağı:
Kullanmakhelyum veya argon-helyum karışımlarıPlazmayı bastırmak ve enerji penetrasyonunu arttırmak. İletim kaynağı için, eriyik havuzu boyutunu kontrol etmek ve yanma işlemini önlemek için argon veya azot tercih edin.
Nabız kaynağı:
Azottan kaçının (sıçrama eğilimli); Argon'a öncelik ver. Sürekli kaynak için, malzemeye göre ayarlayın (örneğin, karbon çeliği için azot).
3. Gaz özellikleri karşılaştırması
Argon (AR):
Avantajlar: Düşük maliyet, çok yönlülük (paslanmaz çelik, alüminyum, titanyum gibi çoğu metal için uygun), kararlı ark ve iyi kaynak oluşumu.
Sınırlamalar: Enerji iletimini etkileyen yüksek güçte plazma iyonizasyonuna eğilimli.
Helyum (o):
Avantajlar: Plazma direnci, derin penetrasyon, yüksek kaynak hızı (bakır ve kalın alüminyum için ideal), ancak pahalı (10-20x argon maliyeti) ve difüzyon kaybını önlemek için kapalı ortamlar gerektirir.
Azot (N₂):
Avantajlar: Karbon çeliği ve galvanizli çelik için uygun en düşük maliyet sıçramayı azaltır.
Sınırlamalar: Kırılgan fazlar oluşturmak için alüminyum ve titanyum ile reaksiyona girer; Bu malzemeler için yasak.
4. Ek Faktörler
Saflık Gereksinimleri:
Hassas malzemeler (paslanmaz çelik, titanyum) ihtiyaç% 99.999'dan büyük veya eşit gazı eşit, nemin sıkı kontrolü (<-40 derecesi) ve oksijen içeriği ile.
Gaz akışı parametreleri:
Tipik olarak 5-30 l\/dakikada koaksiyel veya yanal gaz akışı kullanır (aşırı akış türbülansa neden olur; yetersiz akış zayıf korumaya yol açar).
Arka Koruma:
İnce duvarlı veya tek taraflı kaynaklı parçalar, arka oksidasyonu önlemek için arka gaz (örn. Saf argon) gerektirir.
III. Ortak gaz kombinasyonları ve uygulamaları
Saf argon:
Düşük-orta güç kaynağında paslanmaz çelik, alüminyum ve titanyum için yaygın olarak kullanılır.
Argon-helyum karışımları:
Kalın alüminyum ve bakır alaşımları için, dengeleme penetrasyonu ve maliyeti (örn.,% 30 AR + 70}% He).
Argon-azot karışımları:
Karbon çeliği ve düşük alaşımlı çelik için, sıçrama ve maliyeti azaltır (% 5-10 azot; daha yüksek oranlar kaynağı sertleştirebilir).
Saf helyum:
Plazmayı bastırmak için yüksek güçlü derin penetrasyon kaynağı (bakır, kalın alüminyum) için ayrılmıştır.
Saf azot:
Sadece karbon çelik yüzey sızdırmazlığı ve galvanizli çelik için; Alüminyum ve titanyumdan kesinlikle kaçının.
IV. Temel Hususlar
Gaz Saflığı ve Temizlik:
Nem veya yağ kontaminasyonunu önlemek için boru hatlarının ve silindirlerin kuru ve temiz olduğundan emin olun.
Dinamik ayar:
Yüksek hızlı\/kalın plaka kaynağı için helyum oranını arttırın; Aşırı soğutmayı önlemek için ince plakalar\/düşük hızlı kaynak için akışı azaltın.
Çift taraflı kalkan:
Hava geçirmez bileşenler (örn. Basınçlı kaplar) için kaynak sırasında hem ön hem de arka yüzeyleri koruyun.