Lāzermetināšana: Kā izvēlēties aizsarggāzi

Pareizās lāzermetināšanas palīggāzes izvēle ir viens no svarīgākajiem lēmumiem, ko pieņemsiet, tomēr tas bieži tiek pārprasts. Vai esat kādreiz domājuši, kāpēc šķietami perfekts lāzermetinājums neizdevās slodzes ietekmē? Atbilde varētu būt gaisā… vai drīzāk, konkrētajā gāzē, ko izmantojāt metināšanas aizsardzībai.

Šī gāze, ko sauc arī par aizsarggāzi lāzermetināšanai, nav tikai papildu piedeva; tā ir būtiska procesa sastāvdaļa. Tā veic trīs neapstrīdamas funkcijas, kas tieši nosaka jūsu gala produkta kvalitāti, izturību un izskatu.

Tas aizsargā metinājumu:Palīggāze rada aizsargburbuli ap izkausēto metālu, pasargājot to no atmosfēras gāzēm, piemēram, skābekļa un slāpekļa. Bez šī aizsarga rodas katastrofāli defekti, piemēram, oksidēšanās (vāja, krāsas mainījusi metinājuma šuve) un porainība (sīki burbuļi, kas samazina izturību).

Nodrošina pilnu lāzera jaudu:Lāzeram trāpot metālā, tas var radīt "plazmas mākoni". Šis mākonis var bloķēt un izkliedēt lāzera enerģiju, kā rezultātā rodas seklas un vājas metinājuma šuves. Pareizā gāze aizpūš šo plazmu prom, nodrošinot, ka lāzera pilna jauda sasniedz sagatavi.

Tas aizsargā jūsu aprīkojumu:Gāzes plūsma arī novērš metāla tvaiku un šļakatu pacelšanos augšup un dārgās fokusēšanas lēcas piesārņošanu lāzera galvā, tādējādi ietaupot jūs no dārgām dīkstāvēm un remontiem.

Aizsarggāzes izvēle lāzermetināšanai: galvenie pretendenti

Jūsu izvēlētās gāzes ir trīs galvenie dalībnieki: argons, slāpeklis un hēlijs. Iedomājieties tos kā dažādus speciālistus, kurus jūs nolīgtu kādam darbam. Katram no tiem ir unikālas stiprās un vājās puses, kā arī ideāli lietošanas gadījumi.

Argons (Ar): Uzticams universāls risinājums

Argons ir metināšanas pasaules darba zirgs. Tā ir inerta gāze, kas nozīmē, ka tā nereaģēs ar izkausēto metināšanas vannu. Tā ir arī smagāka par gaisu, tāpēc nodrošina lielisku, stabilu aizsargpārklājumu bez nepieciešamības pēc pārmērīgi lielas plūsmas ātruma.

Vislabāk piemērots:Plašs materiālu klāsts, tostarp alumīnijs, nerūsējošais tērauds un īpaši reaktīvie metāli, piemēram, titāns. Argona lāzera metināšana ir šķiedru lāzeru izvēle, jo tā nodrošina tīru, spilgtu un gludu metināšanas rezultātu.

Galvenais apsvērums:Tam ir zems jonizācijas potenciāls. Ar ļoti jaudīgiem CO₂ lāzeriem tas var veicināt plazmas veidošanos, taču lielākajai daļai mūsdienu šķiedru lāzeru pielietojumu tas ir ideāla izvēle.

Slāpeklis (N₂): Izmaksu ziņā efektīvs risinājums

Slāpeklis ir budžetam draudzīgāka alternatīva, taču neļaujiet zemākajai cenai jūs apmānīt. Pareizi izmantojot, tas nav tikai aizsargs; tas ir aktīvs dalībnieks, kas faktiski var uzlabot metinājumu.

Vislabāk piemērots:Dažas nerūsējošā tērauda markas. Slāpekļa izmantošana nerūsējošā tērauda lāzermetināšanā var darboties kā leģējošs līdzeklis, stabilizējot metāla iekšējo struktūru, lai uzlabotu mehānisko izturību un izturību pret koroziju.

Galvenais apsvērums:Slāpeklis ir reaģējoša gāze. Tā izmantošana uz nepareiza materiāla, piemēram, titāna vai dažiem oglekļa tēraudiem, ir katastrofas recepte. Tas reaģēs ar metālu un izraisīs nopietnu trauslumu, kā rezultātā metinājums var saplaisāt un sabojāties.

Hēlijs (He): Augstas veiktspējas speciālists

Hēlijs ir dārgā superzvaigzne. Tam ir ļoti augsta siltumvadītspēja un neticami augsts jonizācijas potenciāls, padarot to par neapstrīdamu plazmas slāpēšanas čempionu.

Vislabāk piemērots:Dziļās iespiešanās metināšana biezos vai ļoti vadošos materiālos, piemēram, alumīnijā un varā. Tā ir arī labākā izvēle augstas jaudas CO₂ lāzeriem, kas ir ļoti jutīgi pret plazmas veidošanos.

Galvenais apsvērums:Izmaksas. Hēlijs ir dārgs, un, tā kā tas ir tik viegls, ir nepieciešams liels plūsmas ātrums, lai iegūtu atbilstošu ekranējumu, kas vēl vairāk palielina ekspluatācijas izmaksas.

Ātrās uzziņas gāzes salīdzinājums

Praktiska lāzermetināšanas gāzes izvēle: gāzes saskaņošana ar metāla specifikāciju

Teorija ir lieliska, bet kā to pielietot? Šeit ir vienkāršs ceļvedis par visizplatītākajiem materiāliem.

Nerūsējošā tērauda metināšana

Jums ir divas lieliskas izvēles iespējas. Austenīta un dupleksa nerūsējošajiem tēraudiem bieži vien labākā izvēle ir slāpeklis vai slāpekļa-argona maisījums. Tas uzlabo mikrostruktūru un palielina metinājuma stiprību. Ja jūsu prioritāte ir pilnīgi tīra, spīdīga apdare bez ķīmiskas mijiedarbības, tīrs argons ir pareizā izvēle.

Alumīnija metināšana

Alumīnijs ir sarežģīts materiāls, jo tas ļoti ātri izkliedē siltumu. Vairumam pielietojumu tīrs argons ir standarta izvēle, pateicoties tā fantastiskajai aizsardzībai. Tomēr, ja metināt biezākas sekcijas (virs 3-4 mm), argona un hēlija maisījums maina spēles noteikumus. Hēlijs nodrošina papildu termisko triecienu, kas nepieciešams, lai panāktu dziļu un vienmērīgu iespiešanos.

Titāna metināšana

Titāna metināšanai ir tikai viens noteikums: jāizmanto augstas tīrības pakāpes argons. Nekad, nekad nelietojiet slāpekli vai jebkuru gāzes maisījumu, kas satur reaģējošas gāzes. Slāpeklis reaģēs ar titānu, radot titāna nitrīdus, kas padara metinājumu neticami trauslu un nolemtu bojājumiem. Lai aizsargātu dzesējošo metālu no jebkādas saskares ar gaisu, ir nepieciešama arī visaptveroša aizsardzība ar aizmugurējo un aizmugurējo gāzi.

Eksperta padoms:Cilvēki bieži cenšas ietaupīt naudu, samazinot gāzes plūsmas ātrumu, taču šī ir klasiska kļūda. Vienas neveiksmīgas metināšanas šuves oksidēšanās dēļ izmaksas ievērojami pārsniedz pareiza aizsarggāzes daudzuma izmantošanas izmaksas. Vienmēr sāciet ar jūsu lietojumam ieteicamo plūsmas ātrumu un pielāgojiet to atbilstoši situācijai.

Biežāk sastopamo lāzermetināšanas defektu novēršana

Ja metinājumos redzat problēmas, viena no pirmajām lietām, kas jāpārbauda, ​​ir palīggāze.

Oksidēšanās un krāsas maiņa:Šī ir visacīmredzamākā sliktas aizsardzības pazīme. Jūsu gāze neaizsargā metinājumu no skābekļa. Risinājums parasti ir palielināt gāzes plūsmas ātrumu vai pārbaudīt sprauslu un gāzes padeves sistēmu, vai nav noplūžu vai aizsprostojumu.

Porainība (gāzes burbuļi):Šis defekts vājina metinājumu no iekšpuses. To var izraisīt pārāk zems plūsmas ātrums (nepietiekama aizsardzība) vai pārāk augsts, kas var radīt turbulenci un ievilkt gaisu metināšanas vannā.

Nekonsekventa iespiešanās:Ja metināšanas dziļums ir ļoti dažāds, iespējams, ka plazma bloķē lāzeru. Tas ir bieži sastopams ar CO2.₂ lāzeri. Risinājums ir pāriet uz gāzi ar labāku plazmas slāpēšanu, piemēram, hēliju vai hēlija-argona maisījumu.

Padziļinātas tēmas: Gāzu maisījumi un lāzeru veidi

Stratēģisko maisījumu spēks

Dažreiz viena gāze īsti nepietiek. Lai iegūtu “labāko no abām pasaulēm”, tiek izmantoti gāzu maisījumi.

Argons-hēlijs (Ar/He):Apvieno argona lielisko aizsardzību ar hēlija augsto karstuma un plazmas slāpēšanas spēju. Lieliski piemērots dziļām alumīnija metināšanas šuvēm.

Argons-ūdeņradis (Ar/H₂):Neliels ūdeņraža daudzums (1–5%) var darboties kā “reducētājs” uz nerūsējošā tērauda, ​​​​savācot klejojošo skābekli, lai iegūtu vēl gaišāku un tīrāku metināšanas šuvi.

CO₂ pretŠķiedra: Pareizā lāzera izvēle

CO₂ lāzeri:Tie ir ļoti uzņēmīgi pret plazmas veidošanos. Tāpēc dārgais hēlijs ir tik izplatīts lieljaudas CO₂.₂ lietojumprogrammas.

Šķiedru lāzeri:Tie ir daudz mazāk pakļauti plazmas problēmām. Šī fantastiskā priekšrocība ļauj lielākajā daļā darbu izmantot rentablākas gāzes, piemēram, argonu un slāpekli, nezaudējot veiktspēju.

Galvenais secinājums

Lāzera metināšanas palīggāzes izvēle ir kritiski svarīgs procesa parametrs, nevis vēlāka apsvēršana. Izprotot ekranēšanas, optikas aizsardzības un plazmas vadības pamatfunkcijas, jūs varat izdarīt pārdomātu izvēli. Vienmēr pielāgojiet gāzi materiālam un jūsu pielietojuma īpašajām prasībām.

Vai esat gatavs optimizēt lāzermetināšanas procesu un novērst ar gāzi saistītus defektus? Pārskatiet savu pašreizējo gāzes izvēli, ņemot vērā šīs vadlīnijas, un pārbaudiet, vai vienkāršas izmaiņas varētu ievērojami uzlabot kvalitāti un efektivitāti.