W świeciespawanie laseroweJednakże bez precyzyjnej koordynacji i ochrony odpowiednich gazów jakość spawania będzie znacznie zmniejszona lub nawet nie zadziała.Te pozornie proste gazy odgrywają wiele kluczowych ról:
Ochrona izolacyjna: Przy wysokich temperaturach w stopionym basenie izoluje powietrze, skutecznie zapobiegając utlenianiu metalu i nitryzowaniu, a także zapobiega rozkładowi, porowatości i włączeniom spawania.
Gęsty obłok plazmy wytwarzany przez spawanie o wysokiej mocy rozprasza się i pochłania energię lasera.zapewnienie, aby energia lasera mogła skutecznie dotrzeć do obróbki.
Osłona optyczna: odpycha opary spawalnicze i plamy, chroni drogie soczewki ostrzegawcze przed zanieczyszczeniem i uszkodzeniami, wydłuża żywotność urządzeń i utrzymuje jakość wiązki.
Stabilizator płynnej wody: odpowiedni przepływ powietrza może ustabilizować przepływ płynnej wody i poprawić powstawanie spawania (np. zmniejszenie podcięcia i garba).
Asystent chłodzenia: (gaz pomocniczy) chłodzi strefę dotkniętą ciepłem i chroni uchwyt soczewki.
Szczegółowe wyjaśnienia typów gazu bazowego
W spawaniu laserowym wykorzystuje się głównie dwa rodzaje gazów, a ich funkcje i kryteria wyboru są różne:
I. Gaz ochronny: bezpośrednia "obrona" złowionego zbiornika
Argon (Ar): Energia jonizacji Ar jest stosunkowo najniższa.który nie sprzyja kontrolowaniu tworzenia się chmury plazmowej i będzie miał pewien wpływ na skuteczny wskaźnik wykorzystania laseraJednakże aktywność Ar jest bardzo niska i trudno jest przejść reakcje chemiczne z zwykłymi metalami.gęstość Ar jest stosunkowo duża, co sprzyja zatonięciu nad basenem spawania.
Azot (N2): energia jonizacji N2 jest umiarkowana, wyższa niż energia Ar i niższa niż energia He. Pod działaniem lasera jej stopień jonizacji jest średni,które mogą skutecznie zmniejszyć tworzenie się chmur plazmy, a tym samym zwiększyć skuteczne wykorzystanie laseraAzot może poddawać się reakcjom chemicznym z stopami aluminium i stali węglowej w określonych temperaturach, wytwarzając azorydy, które zwiększą kruchość szwu spawania,zmniejszyć jego wytrzymałośćW związku z tym nie zaleca się stosowania azotu do ochrony szwów spawania stopów aluminium i stali węglowej..Nitrydy wytwarzane w reakcji chemicznej między azotem a stalą nierdzewną mogą zwiększyć wytrzymałość złącza spawalniczego, co sprzyja poprawie właściwości mechanicznych spoiny.Dlatego, azot może być stosowany jako gaz ochronny podczas spawania stali nierdzewnej.
Helium He: Ma najwyższą energię jonizacyjną i bardzo niski stopień jonizacji pod działaniem lasera, który może skutecznie kontrolować powstawanie chmur plazmy.Laser może dobrze działać na metaleJest bardzo nisko aktywny i w zasadzie nie podlega reakcjom chemicznym z metalami, co czyni go doskonałym gazem ochronnym dla szwów spawalniczych.i ten gaz nie jest zazwyczaj stosowany w produktach produkcji na dużą skalęJest on zazwyczaj stosowany w badaniach naukowych lub w produktach o bardzo wysokiej wartości dodanej.
II. Gaz pomocniczy: "Niewidzialny strażnik" urządzenia
Gaz pomocniczy jest wyrzucany z niezależnej dyszy, chroniącej głównie układ optyczny:
Funkcja
Należy zdecydowanie usunąć dym i plamy metalowe powstałe podczas spawania, aby zapobiec ich osadzaniu się i zanieczyszczeniu soczewek ochronnych.
Chłodzić uchwyt soczewki i okolicę.
Powszechne gazy: Suche i czyste sprężone powietrze jest najbardziej ekonomiczne i powszechnie stosowane.
Kluczowe punkty: kierunek, natężenie przepływu i ciśnienie przepływu powietrza muszą być starannie ustawione,zapewnienie skutecznego czyszczenia bez zakłócania głównego przepływu ochronnego powietrza i stabilności stopionej zbiorniki.
Jak wybrać najbardziej odpowiedni gaz?
Materiał spawany
Stal nierdzewna, tytan, aluminium: preferowany jest gaz argonowy (antyoksydujący).
Miedź i stopy o wysokiej przewodności cieplnej: często wybierany jest gaz helu lub gaz z mieszaniną helu.
Stal węglowa: można stosować mieszaniny argonu i helu-argonu, ale należy unikać czystego azotu.
Specyficzna stal austenitowa nierdzewna: Można ją testować z azotem.
Wymogi dotyczące spawania
W przypadku głębokiego penetracji i spawania o wysokiej mocy preferowany jest gaz helu lub gaz z mieszaniną helu.
Wysokie wymagania dotyczące jakości powierzchni: gazy heliowe i argonowe zazwyczaj działają lepiej.
Niezwykle wysokie wymagania w zakresie przeciwtlenia: gaz argonowy.
Zważycie kosztów: Helium jest drogie, pod warunkiem spełnienia wymogów procesu można rozważyć argon, azot lub mieszany gaz (zmniejszający udział helu).
Moc lasera i prędkość spawania: W przypadku spawania o dużej mocy i dużej prędkości w większym stopniu wykorzystuje się hel do tłumienia plazmy.
Forma złącza i dostępność dyszy: Złożone złącza lub zamknięte przestrzenie mogą mieć wpływ na działanie gazowej ochrony.
Parametry przenoszenia gazu
Prędkość przepływu: jeśli jest zbyt niska, ochrona będzie niewystarczająca; jeśli jest zbyt wysoka, może zakłócić stopiony basen, gaz odpadowy i zwiększyć koszty.
Rodzaj i wysokość dyszy: mają bezpośredni wpływ na pokrycie gazem i efekt ochrony.
Tryb podawania powietrza: wybór zasilacza powietrza koaksjalnego/okowego.
Gaz wcale nie jest rolą pomocniczą w spawaniu laserowym, ale podstawowym elementem zapewniającym wysoką jakość, wysoką wydajność i wysoką stabilność produkcji.