Как эффективная и точная технология сварки, лазерная сварка широко используется в различных отраслях промышленности. В процессе лазерной сварки защитный газ играет решающую роль. Он может не только предотвратить окисление сварного шва, но и улучшить качество сварки и повысить эффективность сварки.
В этой статье будут подробно рассмотрены типы, функции, выбор и применение защитного газа для лазерной сварки, чтобы предоставить исчерпывающую справочную информацию для большинства инженеров лазерной сварки, поставщиков оборудования, исследователей и энтузиастов.
Многие друзья не знали, какой защитный газ используется в лазерных сварочных аппаратах, когда покупали их. На самом деле, физические и химические свойства лазерная сварка разные. В состав защитного газа в основном входят N2, Ar, He. Влияние на сварной шов также различно.
Для чего используется защитный газ при сварке?
Использование защитного газа при лазерной сварке позволяет защитить фокусирующую линзу, предотвратить окисление основного материала и повысить качество сварки.
Какова роль защитного газа при лазерной сварке?
Предотвращение окисления: инертный газ может образовывать защитный слой для изоляции активных газов, таких как кислород и азот в воздухе, предотвращения окисления сварного шва и обеспечения качества сварки.
Стабилизация столба дуги: защитный газ может стабилизировать столб дуги, уменьшить образование плазмы и повысить коэффициент использования лазерной энергии.
Улучшение формирования сварного шва: различные защитные газы оказывают различное влияние на формирование сварного шва. Вы можете выбрать подходящий защитный газ в соответствии с различными требованиями к сварке.
Холодная сварка: некоторые защитные газы обладают хорошей теплопроводностью и могут быстро охлаждать сварной шов, уменьшая зону теплового воздействия.
3 вида защитного газа для лазерной сварки
- Азот N2
- Аргон Ar
- Гелий He
Азот N2
Может использоваться в качестве защитного газа для лазерной сварки нержавеющей стали.
Энергия ионизации N2 умеренная, выше, чем у Ar и ниже, чем у He. Под действием лазера степень ионизации средняя,
Азот может химически реагировать с алюминиевым сплавом и углеродистой сталью при определенной температуре с образованием нитридов, которые увеличат хрупкость сварного шва, снизят ударную вязкость и окажут большее неблагоприятное воздействие на механические свойства сварного соединения. Поэтому не рекомендуется использовать азот. Сварные швы из алюминиевого сплава и углеродистой стали защищены.
Нитрид, полученный в результате химической реакции между азотом и нержавеющей сталью, может увеличить прочность сварного соединения, что поможет улучшить механические свойства сварного шва. Поэтому азот можно использовать в качестве защитного газа при сварке нержавеющей стали.
Аргон Ar
Экономически эффективный, самый традиционный защитный газ.
Энергия ионизации Ar относительно низкая, а степень ионизации высокая под действием лазера, что не способствует контролю образования плазменного облака и будет иметь определенное влияние на эффективное использование лазера. Однако активность Ar очень низкая, и он трудно химически взаимодействует с обычными металлами. Стоимость Ar не высока. Кроме того, плотность Ar выше, что выгодно для опускания на поверхность сварочной ванны и может лучше защищать сварочную ванну, поэтому его можно использовать в качестве обычного защитного газа.
Гелий He
Лучший, но и самый дорогой защитный газ.
Он имеет самую высокую энергию ионизации, а степень ионизации очень низкая под действием лазера, что может хорошо контролировать образование плазменного облака. Лазер может очень хорошо воздействовать на металл, а He имеет очень низкую активность и в основном не вступает в химическую реакцию с металлом. Это хороший защитный газ для сварочных швов, но стоимость He слишком высока.
Как правило, в продуктах массового производства этот газ не используется. Он, как правило, используется для научных исследований или продуктов с очень высокой добавленной стоимостью.
Как выбрать защитный газ для лазерной сварки
Сварочные материалы: различные сварочные материалы предъявляют различные требования к защитному газу.
Сварочный процесс: различные сварочные процессы предъявляют различные требования к расходу, чистоте и т. д. защитного газа.
Требования к качеству сварки: выберите подходящий защитный газ в соответствии с прочностью, вязкостью, внешним видом и т. д. сварного шва.
Стоимость: стоимость различных защитных газов различна, и экономическую эффективность необходимо рассматривать комплексно.
Как использовать защитный газ для лазерной сварки
Чистота газа: чистота защитного газа напрямую влияет на качество сварных швов и обычно требует чистоты более 99,99%.
Поток газа: если поток газа слишком мал, сварной шов не может быть эффективно защищен; если поток газа слишком велик, газ тратится впустую.
Конструкция сопла: конструкция сопла оказывает важное влияние на распределение защитного газа, и необходимо выбирать подходящее сопло в соответствии с различными процессами сварки.
Предварительный подогрев газа: зимой или в условиях низких температур защитный газ необходимо предварительно подогревать, чтобы предотвратить конденсацию газа.
Факторы, влияющие на качество сварки
- Тип и чистота защитного газа
- Поток газа
- Конструкция сопла
- Скорость сварки
- Мощность лазера
- Положение фокуса
- Толщина и материал свариваемого материала
Заключение
Защитный газ для лазерной сварки играет важную роль в процессе лазерной сварки. Выбор правильного защитного газа является ключом к обеспечению качества сварки. В этой статье подробно рассматриваются роль, типы, выбор и использование защитного газа, а также даются соответствующие рекомендации по оптимизации. Надеюсь, эта статья может стать ценным источником информации для читателей.
