A máquina de solda a laser é um tipo de equipamento de soldagem comumente usado na produção industrial, sendo também uma máquina indispensável para o processamento de materiais a laser. Desde o desenvolvimento inicial da máquina de solda a laser até a maturidade atual, muitos tipos de máquinas de solda foram derivados, incluindo a amplamente utilizada máquina de solda a laser portátil, uma poderosa auxiliar para operações de soldagem.
Por que usar gás de proteção ao soldar com máquina de solda a laser portátil? A máquina de solda a laser portátil é um novo tipo de método de soldagem, principalmente para soldar materiais de paredes finas e peças de precisão. Ela permite realizar soldagem por pontos, soldagem de topo, soldagem de sobreposição, soldagem de vedação, etc., com alta relação profundidade/largura, pequena largura de solda e calor reduzido. Apresenta pequena área afetada, pequena deformação, alta velocidade de soldagem, cordão de solda liso e bonito, sem necessidade de acabamento ou com tratamento mínimo após a soldagem, cordão de solda de alta qualidade, sem porosidade, controle preciso, ponto focal pequeno, alta precisão de posicionamento e facilidade de automação.
1. Pode proteger a lente de focalização da contaminação por vapor metálico e da pulverização de gotículas líquidas.
O gás de proteção pode proteger a lente de focalização da máquina de soldagem a laser da contaminação por vapor metálico e da projeção de gotículas líquidas, especialmente em soldagens de alta potência, pois a ejeção se torna muito forte, sendo ainda mais necessário proteger a lente nesse momento.
2. O gás de proteção é eficaz na dissipação do plasma proveniente da soldagem a laser de alta potência.
O vapor metálico absorve o feixe de laser e ioniza-se, formando uma nuvem de plasma. O gás protetor ao redor do vapor metálico também é ionizado devido ao calor. Se houver plasma em excesso, parte do feixe de laser é consumida por ele. O plasma existe na superfície de trabalho como uma fonte de energia secundária, o que resulta em uma penetração mais superficial e na expansão da poça de fusão.
A taxa de recombinação de elétrons aumenta com o incremento das colisões de três corpos entre elétrons, íons e átomos neutros, reduzindo a densidade eletrônica no plasma. Quanto mais leves os átomos neutros, maior a frequência de colisões e, consequentemente, maior a taxa de recombinação; por outro lado, a presença de um gás protetor com alta energia de ionização não aumenta a densidade eletrônica devido à ionização do próprio gás.
3. O gás protetor pode proteger a peça de trabalho da oxidação durante a soldagem.
A máquina de soldagem a laser deve usar um tipo de gás para A proteção é essencial, e o programa deve ser configurado de forma que o gás protetor seja emitido primeiro e, em seguida, o laser, para evitar a oxidação do laser pulsado durante o processamento contínuo. O gás inerte pode proteger a poça de fusão. Quando alguns materiais são soldados independentemente da oxidação da superfície, a proteção pode não ser necessária, mas para a maioria das aplicações, hélio, argônio, nitrogênio e outros gases são frequentemente usados como proteção para evitar que a peça soldada sofra oxidação durante a soldagem.
4. O projeto dos orifícios do bico
O gás de proteção é injetado a uma determinada pressão através do bocal para atingir a superfície da peça. O formato hidrodinâmico do bocal e o diâmetro da saída são muito importantes. O bocal deve ser grande o suficiente para impulsionar o gás de proteção pulverizado e cobrir a superfície de soldagem, mas, para proteger eficazmente a lente e evitar a contaminação por vapor metálico ou danos causados por respingos de metal, o tamanho do bocal também deve ser limitado. A vazão também deve ser controlada, caso contrário, o fluxo laminar do gás de proteção se tornará turbulento e a atmosfera será incorporada à poça de fusão, formando poros.
Na soldagem a laser, o gás de proteção influencia o formato, a qualidade, a penetração e a largura da solda. Na maioria dos casos, a aplicação de gás de proteção tem um efeito positivo na solda, mas também pode causar efeitos adversos.
Papel Positivo:
1) A correta aplicação de gás de proteção protegerá eficazmente a poça de fusão, reduzindo ou mesmo evitando a oxidação;
2) A correta aplicação de gás de proteção pode reduzir eficazmente os respingos gerados durante a soldagem;
3) A correta aplicação do gás protetor pode promover a dispersão uniforme da poça de fusão quando esta se solidifica, tornando a forma da solda uniforme e esteticamente agradável;
4) A correta aplicação de gás protetor pode reduzir eficazmente o efeito de blindagem da pluma de vapor metálico ou da nuvem de plasma sobre o laser e aumentar a taxa de utilização efetiva do laser;
5) A aplicação correta de gás de proteção pode reduzir eficazmente a porosidade da solda.
Desde que o tipo de gás, a vazão e o modo de sopro estejam corretos, é possível obter o efeito ideal. No entanto, o uso incorreto de gás de proteção também pode causar efeitos adversos na soldagem.
Efeito adverso:
1) A insuflação inadequada de gás de proteção pode resultar em soldas de má qualidade:
2) A escolha do tipo errado de gás pode causar fissuras na solda e também pode levar a uma diminuição das propriedades mecânicas da mesma;
3) Escolher uma taxa de fluxo de gás inadequada pode levar a uma oxidação mais grave da solda (seja por uma taxa de fluxo muito alta ou muito baixa), e também pode fazer com que o metal da poça de fusão seja seriamente perturbado por forças externas, resultando no colapso da solda ou em uma formação irregular;
4) A escolha de um método de injeção de gás inadequado fará com que a solda não alcance o efeito de proteção desejado, ou mesmo que não tenha praticamente nenhum efeito de proteção, ou ainda que tenha um impacto negativo na formação da solda;
5) A insuflação de gás protetor terá um certo impacto na penetração da solda, especialmente ao soldar chapas finas, reduzindo-a.
Geralmente, o hélio é usado como gás de proteção, pois consegue suprimir o plasma ao máximo, aumentando assim a profundidade de penetração e a velocidade de soldagem; além disso, é leve, tem boa dispersão e não causa porosidade com facilidade. Claro que, em nossa experiência prática de soldagem, o uso de argônio como gás de proteção também se mostrou eficaz.
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Data da publicação: 04/02/2023
