Επιλογή και χρήση αερίων κατά τη συγκόλληση
1. Ο βασικός ρόλος των αερίων στη συγκόλληση με λέιζερ
· Προστασία της λιωμένης πισίνας: Πρόληψη της οξείδωσης και των αντιδράσεων νιτρίδων μεταξύ του μετάλλου και του οξυγόνου, του αζώτου κ.λπ.
· Βοηθώντας την ψύξη της λιωμένης πισίνας: έλεγχος της ταχύτητας στερεοποίησης της λιωμένης πισίνας μέσω της ροής αέρα για τη βελτίωση της μικροδομής και των ιδιοτήτων της ραφής συγκόλλησης .
· Αφαίρεση του Splatter: Μείωση της μόλυνσης του φακού ή της επιφάνειας του τεμαχίου που προκαλείται από την εκτόξευση μετάλλων κατά τη συγκόλληση .
· Ρύθμιση του πλάσματος: Κατά τη συγκόλληση με λέιζερ υψηλής ισχύος, καταστέλλοντας την απορρόφηση του σύννεφου πλάσματος από την ενέργεια λέιζερ για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της χρήσης ενέργειας .
2. Κοινοί τύποι αερίων και χαρακτηριστικά που χρησιμοποιούνται στη συγκόλληση με λέιζερ
· Αδράκια αδρανών (κυρίως χρησιμοποιούνται για προστασία)
Argon (AR): Υψηλή πυκνότητα, εξαιρετική επίδραση προστασίας, χαμηλό κόστος. Σταθερή ροή αέρα, λιγότερο επιρρεπής σε πιτσίλισμα . κατάλληλη για συγκόλληση ανοξείδωτου χάλυβα, κράματος αλουμινίου, χαλκού και άλλων μη σιδηρούχων μετάλλων, καθώς και λεπτές πλάκες, ιδιαίτερα κατάλληλες για παλμική συγκόλληση λέιζερ {}}}
Το ήλιο (He): χαμηλή πυκνότητα και υψηλή θερμική αγωγιμότητα, η οποία μπορεί να καταστέλλει αποτελεσματικά το πλάσμα και να ενισχύσει την ικανότητα διείσδυσης της βαθιάς συγκόλλησης σύντηξης. Ωστόσο, το κόστος είναι υψηλό . κατάλληλο για συνεχή συγκόλληση με λέιζερ υψηλής ισχύος (όπως ο άνθρακας χάλυβα, το κράμα τιτανίου) ή για σενάρια όπου απαιτείται υψηλή ταχύτητα συγκόλλησης .
· Ενεργό αέριο (που χρησιμοποιείται για συγκεκριμένα υλικά ή διαδικασίες)
Διοξείδιο του άνθρακα (CO₂):
Αντιδρά με μέταλλα για να σχηματιστεί CO, η οποία μπορεί να μειώσει την επιφανειακή τάση της λιωμένης πισίνας και να βελτιώσει τη ρευστότητα της λιωμένης πισίνας . Ωστόσο, είναι επιρρεπής να προκαλέσει οξείδωση συγκόλλησης .
Εφαρμοστέα σενάρια: συγκόλληση χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα (πρέπει να χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με άλλα αέρια) ή για σύνθετη συγκόλληση με λέιζερ-mig .
Άζωτο (n₂):
Είναι οικονομικά αποδοτικό, αλλά σχηματίζεται εύκολα σκληρά και εύθραυστα νιτρίδια με μέταλλα όπως τιτάνιο και αλουμίνιο, επηρεάζοντας την ανθεκτικότητα της συγκόλλησης .
Εφαρμοστέα σενάρια: Συγκόλληση σφράγισης επιφάνειας από ανοξείδωτο χάλυβα (για μη κρίσιμες δομές) ή συγκόλληση κράματος χαλκού (για αναστολή της οξείδωσης) .
3. Οι βασικοί παράγοντες για την επιλογή αερίου
· Τύποι υλικών συγκόλλησης
Κράμα αλουμινίου: χρησιμοποιήστε κατά προτίμηση καθαρό αργό (AR), αποφεύγοντας την επαγόμενη από άζωτο την ευθυγράμμιση. Για πυκνές πλάκες, σκεφτείτε το μίγμα αργόν-ελίου (e . g . ar: he= 7: 3) .
Carbon steel / stainless steel: Thin plates use argon, medium-thick plates (>5 χιλιοστά) χρησιμοποιήστε μείγμα ηλίου ή αργού-ελίου για να αυξήσετε το βάθος διείσδυσης. Για χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, μια μικρή ποσότητα Co₂ (<5%) can be added to improve the fluidity of the molten pool.
Κράμα χαλκού / τιτανίου: Η συγκόλληση χαλκού χρησιμοποιεί αργό ή άζωτο (για να αποτρέψει την οξείδωση), το κράμα τιτανίου χρησιμοποιεί αργό υψηλής καθαρότητας (για να αποφευχθεί η νιτροποίηση) .
· Παράμετροι διαδικασίας συγκόλλησης
High-power continuous welding (>2kW): Χρησιμοποιήστε μείγμα ή ηλίου ή αργού-ελίου, μειώνοντας την θωράκιση του πλάσματος.
Χαμηλής ισχύος παλμική συγκόλληση (<1kW): Pure argon is sufficient, with low cost and stable protection effect.
· Απαιτήσεις ποιότητας συγκόλλησης
Συγκολλήσεις με υψηλή ανθεκτικότητα (όπως αεροδιαστημικά συστατικά): αποφύγετε το άζωτο, προτιμάτε αργό ή ήλιο.
Συγκολλήσεις με απαιτήσεις ομαλότητας υψηλής επιφάνειας: Χρησιμοποιήστε αργό ή ήλιο για να μειώσετε την κλίμακα ψεκασμού και οξειδίου .
4. Βασικά σημεία για τη χρήση αερίων
· Έλεγχος καθαρότητας αερίου
Η καθαρότητα των αδρανών αερίων πρέπει να είναι μεγαλύτερη ή ίση με 99,99% (ακαθαρσίες όπως το νερό και το οξυγόνο μπορεί να προκαλέσει πορώδες συγκόλλησης).
Η καθαρότητα των ενεργών αερίων (όπως το CO₂) πρέπει να είναι μεγαλύτερη ή ίση με 99 . 5%και πρέπει να ξηραίνονται (για να αποφευχθεί η υγρασία που προκαλεί πόρους υδρογόνου).
· Ρύθμιση ροής αερίου
Χαμηλός ρυθμός ροής: ανεπαρκής προστασία, επιρρεπής στην οξείδωση.
Υψηλός ρυθμός ροής: Εισάγεται ο αέρας, ο αέρας εισάγεται και μπορεί να εκτοξεύσει το τετηγμένο μέταλλο της πισίνας .
Τιμές αναφοράς:
Αέριο αργό: συγκόλληση λεπτής πλάκας (1-3 mm) 8-15 l/min, μεσαίου πάχους πλάκα (5-10 mm) 15-25 l/min;
Αέριο ηλίου: Ο ρυθμός ροής θα πρέπει να είναι 30% -50% υψηλότερος από αυτόν του αερίου αργού (λόγω της χαμηλής πυκνότητας του, απαιτείται μεγαλύτερος ρυθμός ροής για να σχηματιστεί προστατευτικό στρώμα αερίου) .
· Σχεδιασμός και θέση ακροφυσίων
Διάμετρος ακροφυσίου: Συνήθως 6-10 mm, μια μεγαλύτερη διάμετρο απαιτεί αύξηση του ρυθμού ροής και μια μικρότερη διάμετρο είναι επιρρεπής σε φράση.
Απόσταση μεταξύ του ακροφυσίου και του τεμαχίου εργασίας: 5-8 mm, πολύ κοντά μπορεί εύκολα να μολυνθεί από πιτσιλιές και πολύ μειώνει το αποτέλεσμα προστασίας .
· Έλεγχος κατεύθυνσης ροής αέρα
Φυσώντας προς την ίδια κατεύθυνση με την κατεύθυνση συγκόλλησης: κατάλληλη για συγκόλληση υψηλής ταχύτητας, μειώνοντας την παρεμβολή της ροής αέρα στην λιωμένη πισίνα.
Πλευρική εκτόξευση: Κατάλληλο για τη συγκόλληση βαθιάς διείσδυσης, καλύτερα για να εκτοξεύσει το πλάσμα .
5. προφυλάξεις ασφαλείας
· Ο κίνδυνος ασφυξίας των αδρανών αερίων
Το Argon και το Helium είναι άχρωμο και άοσμο αέρια . σε υψηλές συγκεντρώσεις, θα μετατοπίσουν το οξυγόνο στον αέρα . κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, ο εξαερισμός πρέπει να διατηρηθεί για να αποφευχθεί η χρήση τους σε κλειστούς χώρους .}
· Ο κίνδυνος τοξικότητας και έκρηξης των αντιδραστικών αερίων
Η υπερβολική συγκέντρωση CO₂ μπορεί να προκαλέσει δυσκολίες αναπνοής . αζώτου, όταν θερμαίνεται, αντιδρά με μέταλλα και μπορεί να παράγει τοξικά οξείδια αζώτου . πρέπει να φορεθεί μια προστατευτική μάσκα.
Αποφύγετε την ανάμειξη αντιδραστικών αερίων με εύφλεκτα αέρια (όπως ακετυλένιο) για να αποφευχθεί η έκρηξη .
· Διαχείριση κυλίνδρων αερίου
Οι κύλινδροι αερίου θα πρέπει να αποθηκεύονται σταθερά, να διατηρούνται μακριά από πηγές θερμότητας και πηγές πυρκαγιάς και η πίεση εξόδου θα πρέπει να ελέγχεται από μειωτήρα πίεσης (συνήθως 0.2-0.5 MPA)
-- Rayther Laser Camila Wang