Izbor štitnog plina u laserskom zavarivanju
Jeste li vidjeli da se nakon zavarivanja pojavljuju nedostatci kao što su prekomjerna prskalica, neprijatno formiranje zavarivanja i brojni pori? Možda se pitate da li je to zbog pogrešnih postavki parametara procesa lasiranja laserom, ali jeste li svjesni da je ispravna upotreba štitnog plina također ključni faktor koji utječe na formiranje i performanse zavarivanja? Izbor optimalnog štitnog plina zapravo je način poboljšanja kvalitete i učinkovitosti zavarivanja.
Budući da je štitni plin tako važan, koja je njegova funkcija? Kako odabrati štitnuću plinu? Kako se štitni plin mora upušiti tijekom zavarivanja?
Uloga štitnog plina
U laserskom zavarivanju, gas za štit utječe na formiranje zavarivanja, kvalitetu zavarivanja, prodor zavarivanja i širinu zavarivanja. U većini slučajeva pušenje štitnog plina ima pozitivan učinak na zavarivanje, ali može imati i štetne učinke.
Pozitivni učinci
1) Pravilno uvođen gas za zaštitu učinkovito štiti spajanje, smanjujući ili čak sprečavajući oksidaciju.
2) Pravilno uvođen gas za zaštitu učinkovito smanjuje prskalice tijekom zavarivanja.
3) Pravilno uvođen gas štitnjača potiče ravnomjerno širenje spajanja tijekom zatvrdnjevanja, što rezultira ravnomjernim i estetski ugodnim spajanjem.
4) Pravilno uvođen gas za zaštitu učinkovito smanjuje zaštitni učinak metalnih parnih oblaka ili plazma oblaka na laser, povećavajući efektivnu stopu iskorištavanja lasera.
5) Pravilno uvođen gas za zaštitu učinkovito smanjuje poroznost varenja.
Dokle god se pravilno biraju vrsta plina, protok plina i metoda uvođenja, mogu se postići idealni rezultati.
Međutim, nepravilna upotreba štitnog plina također može negativno utjecati na zavarivanje.
1) Neispravna primjena zaštitnog plina može pogoršati zavarivanje:
① U slučaju da se ne upotrijebi odgovarajuća metoda, može se koristiti i druga metoda.
② "Predmetna vrijednost" je vrijednost koja se može izračunati na temelju vrijednosti za sve vrste vozila, uključujući vozila, vozila i vozila.
③ U slučaju da se ne upotrijebi odgovarajuća metoda za dodjelu plina, može se dogoditi da se zaštita neostvari ili ne bude djelovala, ili da se negativno utječe na formiranje zavarivača;
2) Upotreba štitnog plina može utjecati na prodor zavarivanja, posebno u zavarivanju tankim pločama, smanjujući prodor zavarivanja.
Vrste štitnih plinova
Uobičajeni gasovi za zaštitu za lasersko zavarivanje uključuju N2, Ar i He. Njihova fizičko-hemijska svojstva su različita, pa se stoga njihov učinak na zavarivanje razlikuje.
Sredstva za proizvodnju
Najjeftiniji, ali neprikladni za zavarivanje nekih nehrđajućih čelika. Azot (N2) ima umjerenu energiju ionizacije, veću od Ar-a, ali nižu od He-a. Pod laserskim zračenjem, njegov stepen ionizacije je općenito nizak, što učinkovito smanjuje stvaranje plazma oblaka i time povećava efektivnu stopu korištenja lasera. Međutim, dušik može kemijski reagirati s legurama aluminija i ugljičnim čelikom na određenim temperaturama, stvarajući nitride. To povećava krhkost zavarivanja i smanjuje čvrstoću, značajno negativno utječući na mehanička svojstva spoja zavarivanja. Stoga se dušik ne preporučuje za zaštitu spojeva aluminijumske legure i ugljikovog čelika.
S druge strane, nitridi proizvedeni kemijskom reakcijom dušika s nehrđajućim čelikom mogu povećati čvrstoću spoja zavarivanja, poboljšavajući njegova mehanička svojstva. Stoga se dušik može koristiti kao štitni plin pri spajanju nehrđajućeg čelika.
Argon (Ar)
relativno je jeftin, ima visoku gustoću i pruža dobru zaštitu. Površina zavarivanja je glatka od helija. Međutim, lako se ionizira od strane visoko-temperaturnog metalne plazme, koja može zaštititi dio laserskog zraka od dostizanja radnog dijela, smanjujući učinkovitu snagu zavarivanja i ometajući brzinu zavarivanja i prodiranje. Ar (Ar) ima najnižu energiju ionizacije, ali je njegov stupanj ionizacije relativno visok pod laserskim zračenjem, što ne pomaže u kontroliranju stvaranja plazma oblaka i ima određeni utjecaj na efektivnu stopu korištenja lasera. Međutim, Ar ima vrlo nisku reaktivnost i teško se kemijski reagira s običnim metalima. Osim toga, Ar je jeftin. Osim toga, Ar ima visoku gustoću, što olakšava njegovo naslanjanje iznad spajanja, pružajući bolju zaštitu za spajanje. Stoga se može koristiti kao konvencionalni štitni plin.
Helij (He)
To je skuplje, ali ima najbolji učinak, omogućavajući laseru da prođe izravno kroz bez opstrukcije na površini radnog dijela. Ima najveću energiju ionizacije, ali je njegov stupanj ionizacije vrlo nizak pod laserskim zračenjem, što može učinkovito kontrolirati stvaranje plazma oblaka. Laser može dobro djelovati na metale, i on ima vrlo nisku reaktivnost, u osnovi ne reagira kemijski s metalima. Odličan je gas za štitnje za zavarivanje. Međutim, on je previše skup, i to se obično ne koristi za masovnu proizvodnju. On se obično koristi za znanstvena istraživanja ili proizvode visoke dodane vrijednosti.
Metode ubrizgavanja štitnog plina
Trenutno postoje dvije glavne metode za uvođenje štitnih plinova: jedan je bočno pušenje štitnog plina izvan osi...Paralelno bočno pušenje zaštitnog plina
Druga vrsta je koaksijalni zaštitni plin.
Koaksijalni štitni plin
U slučaju da se ne primjenjuje druga metoda, za svaki se proizvod može koristiti druga metoda.
U skladu s člankom 3. stavkom 2.
Prvo, važno je objasniti da je izraz "oksidacija zavarivanja" kolokvijalni izraz. U teoriji se odnosi na kemijsku reakciju između zavarivača i štetnih komponenti u zraku, što dovodi do pogoršanja kvalitete zavarivanja. Uobičajeni primjeri uključuju metal za varenje koji reagira s kisikom, dušikom i vodikom u zraku na određenim temperaturama.
Prevencija oksidacije zavarivanja uključuje smanjenje ili izbjegavanje kontakta između tih štetnih komponenti i metalnog zavarivača pri visokim temperaturama. Ova visoka temperatura odnosi se ne samo na metal od topljene bašte nego i na cijelo razdoblje od topljenja metalnog spoja do njegova zatvrdnjevanja i pada temperature ispod određene razine.
Na primjer, u zavarivanja titanijeve legure, vodik se brzo apsorbira iznad 300 °C. °C, kisik iznad 450 °C, i dušika iznad 600 °C. Stoga se zavari od titanijeve legure zahtijevaju učinkovite zaštite nakon zatvrđivanja i tijekom razdoblja kada temperatura padne ispod 300 °C. °C; u suprotnom će se "oksidirati".
Kako se navodi u gornjem opisu, pušenim gasom za zaštitu ne samo da se pravodobno štiti spajanje, nego i novootvrdeno područje. U slučaju da se u slučaju izloženosti od osovine ne provodi ispitivanje, u slučaju da se ne provede ispitivanje, ispitivanje se provodi na temelju ispitivanja izloženosti od osovine.
U slučaju strojarstva, gas za zaštitu koji puše s strane izvan osi nije pogodan za sve proizvode. Za određene posebne proizvode može se koristiti samo koaksialni gas za zaštitu. Izbor mora biti prilagođen strukturi proizvoda i vrsti spoja.
U slučaju da se ne primjenjuje, mora se upotrebljavati sljedeći sustav:
1) Pravim zavarilima
Ako je to moguće, u slučaju da se proizvod ne može izvesti na istoj strani, potrebno je provjeriti da li je to moguće. U slučaju da je to potrebno, u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za sve spojeve koji se upotrebljavaju u skladu s ovom Uredbom, potrebno je utvrditi sljedeće: Za ovu vrstu proizvoda metoda bočnog udarača izvana osine za zaštitu plina prikazana u je poželjno.
2) Ravnoploćni zatvoreni zavari
U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, proizvod se može kombinirati s drugim proizvodima koji se upotrebljavaju za proizvodnju proizvoda. U slučaju da je to potrebno, u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za sve spojeve koji se upotrebljavaju u skladu s ovom Uredbom, potrebno je utvrditi sljedeće: Za ovu vrstu proizvoda, prednost se daje koaksijalnom štitnom plinu.
Spajke s ravnim zatvorenim oblikom
Izbor štitnog plina izravno utječe na kvalitetu, učinkovitost i troškove proizvodnje zavarivanja. Međutim, zbog raznolikosti materijala za zavarivanje, izbor zavarivačkog plina u stvarnom zavarivanju prilično je složen. U slučaju da se ne može utvrditi primjenjivo stanje, potrebno je utvrditi razinu i vrijeme za spajanje. Samo se putem testiranja zavarivanja može odabrati prikladniji zavarivački plin za postizanje boljih rezultata zavarivanja.
