Ласерска технологија

Да ли сте наишли на дефекте заваривања као што су прекомерне прскавине, непријатне форми заваривања и бројне поре након заваривања? Иако се можда питате да ли је то због погрешних параметра параметара процеса заваривања ласером, да ли сте свесни да је исправна употреба гаса за штитило такође кључни фактор који утиче на формирање и перформансе заваривања? Избор оптималног гаса за штитило је заправо начин да се побољша квалитет и ефикасност заваривања.

Пошто је штит гаса толико важан, каква је тачно његова функција? Како треба да изаберете врсту гаса за штит? Како треба да се удуше гас за штитило током заваривања?

Улога штитанга гаса

У ласерском заваривању, гас за штитило утиче на формирање заваривања, квалитет заваривања, проникност заваривања и ширину заваривања. У већини случајева, душење гаса за штитило има позитиван утицај на заваривање, али може имати и штетне ефекте.

Позитивни ефекти

1) Правилно уведен штитни гас ефикасно штити базен за заваривање, смањујући или чак спречавајући оксидацију.

2) Правилно уведен гас за штитило ефикасно смањује прскање током заваривања.

3) Правилно уведен штитангирање гас промовише равномерно ширење заварне базен током учвршћивања, што резултира равномерним и естетски пријатно заварке.

4) Правилно уведен гас за штитивање ефикасно смањује ефект штитивања металних пара или плазмених облака на ласер, повећавајући ефикасну стопу коришћења ласера.

5) Правилно уведен гас за штитило ефикасно смањује порозност заваривања.

Док год се тип гаса, стопа проток гаса и метод увођења правилно бирају, могу се постићи идеални резултати.

Међутим, неисправна употреба гаса за штитило може такође негативно утицати на заваривање.

1) Неисправна примена гаса за штитило може погоршати заваривање:

① Избор погрешног типа гаса може изазвати пукотине заваривача и смањити механичка својства заваривача;

② Избор погрешног проток гаса може довести до озбиљнијег оксидације заваривача (без обзира да ли је проток превише висок или превише низак), а такође може изазвати озбиљне интерференције у базен заваривача, што може довести до колапса заваривача или неравномерног формирања;

3 Избор погрешне методе наношења гаса може довести до неефикасног или чак не постојећег штитивања или негативно утицати на формирање заваривача;

2) Примена штитног гаса може утицати на проникност заваривача, посебно у заваривању танких плоча, смањујући проникност заваривача.

Типови штитанжних гасова

Уобичајено коришћени гасови за штитивање ласерског заваривања укључују Н2, Ар и Хе. Њихова физичко-хемијска својства се разликују, па се стога и њихови ефекти на заваривање разликују.

Кислород (Н2)

Најјефтинији, али неодговара за заваривање одређених нерђајућих челика. Азот (Н2) има умерену енергију јонизације, већу од АР-а, али нижу од ХЕ. Под ласерским зрачењем, степен јонизације је генерално низак, ефикасно смањујући формирање плазматских облака и тако повећавајући ефикасну стопу коришћења ласера. Међутим, азот може да хемијски реагује са алуминијумским легурама и угљенским челиком на одређеним температурама, стварајући нитриде. Ово повећава крхкост заваривања и смањује чврстоћу, значајно негативно утичући на механичка својства заваривачког зглоба. Због тога се азот не препоручује за заштиту заварива из алуминијумске легуре и угљенског челика.

С друге стране, нитриди који се производе хемијском реакцијом азота са нерђајућим челиком могу повећати чврстоћу заваривачког зглоба, побољшавајући његова механичка својства. Због тога се азот може користити као штитни гас приликом заваривања нерђајућег челика.

Аргон (Ar)

је релативно јефтина, има велику густину и пружа добру заштиту. Површина заваривања је глатка него са хелијем. Међутим, лако се јонизује металовом плазмом на високој температури, која може заштитити део ласерског зрака од стицања радног комада, смањујући ефикасну снагу заваривања и ометајући брзину заваривања и пролаз. Ар (Ар) има најнижу енергију јонизације, али је његов степен јонизације релативно висок под ласерским зрачењем, што не доприноси контролисању формирања плазмених облака и имаће одређени утицај на ефикасну стопу коришћења ласера. Међутим, Ар има веома ниску реактивност и тешко се хемијски реагује са уобичајеним металима. Осим тога, АР је јефтин. Поред тога, Ар има високу густину, што олакшава његово засиљавање изнад заваривачког базена, пружајући бољу заштиту заваривачког базена. Због тога се може користити као конвенционални штитни гас.

Хелијум (Хе)

То је скупље, али има најбољи ефекат, омогућавајући ласеру да директно прође кроз без препрека на површину радног комада. Он има највишу енергију јонизације, али његов степен јонизације је веома низак под ласерским зрачењем, што може ефикасно контролисати формирање плазмених облака. Ласер може добро да делује на метале, и има веома ниску реактивност, у основи не реагује хемијски са металима. То је одличан гас за штитило за заваривање. Међутим, он је прескупан и обично се не користи за масовну производњу. Он се обично користи за научно истраживање или производе са високом додатом вредношћу.

Методе инжекције гаса за штитило

Тренутно постоје две главне методе за увођење штитничких гасова: један је страно душење штитничког гаса изван осе...Паралелно страно душење заштитног гаса

Друга врста је коаксијални заштитни гас.

Коаксијални штитан гас

Избор између две методе душења зависи од комбинације фактора, али се генерално препоручује бочно душење штитног гаса.

Принципи за избор метода за штитирање и душење гаса

Прво, важно је да се јасно каже да је термин "оксидација заваривања" колоквијални израз. Теоретски, то се односи на хемијску реакцију између заваривача и штетних компоненти у ваздуху, што доводи до погоршања квалитета заваривања. Уобичајени примери укључују заваривање метала који реагује са киселином, азотом и водородом у ваздуху на одређеним температурама.

Превенција оксидације заварива укључује смањење или избегавање контакта између ових штетних компоненти и заваривачког метала на високим температурама. Ова висока температура се односи не само на топљен метал из базена већ и на цео период од топљења заваривачког метала до стабилизовања и пада температуре испод одређеног нивоа.

На пример, у заваривању титанијумске легуре, водоник се брзо апсорбује изнад 300 °C. °Ц, кисеоник изнад 450 °Ц, и азот изнад 600 °Ц. Зато су завари из титанијумске легуре потребни ефикасни заштитни уређаји након учвршћивања и током периода када температура падне испод 300 °C. °Ц; у супротном, они ће бити "оксидирани".

Као што горе наведен опис разјашњава, душен гас за штитивање не само да треба да штити залив за заваривање на благовремено, већ и новоутврђено подручје. Стога се метод за штитивање гасом са бочним душењема изван оси приказано на слици 1 обично користи јер нуди шири опсег заштите од методе за коаксиалну заштиту приказане на слици 2, посебно пружајући бољу заштиту новоутврђеног подручја заваривања.

За инжењерске апликације, страно душење гаса за штитивање није погодно за све производе. За одређене специфичне производе може се користити само коаксиални штитни гас. Избор мора бити прилагођен структури производа и типу зглоба.

Избор специфичне методе душења гаса за штитило

1) Право заваривање

Као што је приказано на слици 3, облик заваривања производа је прав. Тип зглоба може бити задни зглоб, зглоб за јабу, угловни зглоб или преклапајући завар. За ову врсту производа, метод страно душења гаса за штитивање изван оси приказани у је преферирана.

2) Планарни затворени завари

Форма заваривања производа је затворен облик као што су раван круг, раван полигон или раван вишесегментна линија. Тип зглоба може бити задни зглоб, зглоб за јабу или зглоб за заваривање који се преклапа. За ову врсту производа, коаксиални штитни гас је пожељан.

Плонирани заварени затварани облик

Избор гаса за штитило директно утиче на квалитет, ефикасност и трошкове производње заваривања. Међутим, због разноликости материјала за заваривање, избор заваривачког гаса у стварном заваривању је прилично сложен. Неопходно је свеобухватно размотрити материјал за заваривање, метод заваривања, положај заваривања и потребан ефекат заваривања. Само кроз испитивање заваривања може се изабрати погоднији заваривачки гас за постизање бољих резултата заваривања.