Področje uporabelaserski varilni strojipostaja vedno bolj obsežna, a tudi zahteve vedno višje.Med postopkom varjenja je treba vpihniti zaščitni plin, da zagotovimo čudovit varilni učinek izdelka.Kako torej pravilno uporabiti pihanje zraka pri laserskem varjenju kovin?
Pri laserskem varjenju zaščitni plin vpliva na nastanek zvara, kakovost zvara, preboj in širino zvara, itd. V večini primerov bo vpihovanje zaščitnega plina blagodejno vplivalo na zvar, lahko pa ima tudi škodljiv učinek, če se uporablja nepravilno.
Pozitiven učinek zaščitnega plina nalaserski varilni stroj:
1. Pravilno vpihovanje zaščitnega plina lahko učinkovito zaščiti zvarni bazen za zmanjšanje oksidacije ali celo prepreči oksidacijo.
2. Lahko učinkovito zmanjša brizganje, ki nastane med varjenjem, in igra vlogo zaščite ogledala za ostrenje ali zaščitnega ogledala.
3. Lahko spodbuja enakomerno širjenje zvarnega bazena, ko se strdi, tako da je zvar enoten in lep.
4. Lahko učinkovito zmanjša zvarne pore.
Dokler so vrsta plina, pretok plina in način vpihovanja pravilno izbrani, je mogoče doseči idealen učinek.Nepravilna uporaba zaščitnega plina pa ima lahko tudi škodljive učinke na varjenje.
Škodljivi učinki nepravilne uporabe zaščitnega plina pri laserskem varjenju:
1. Nepravilno vpihovanje zaščitnega plina lahko povzroči slabe zvare.
2. Izbira napačne vrste plina lahko povzroči razpoke v zvaru in lahko tudi zmanjša mehanske lastnosti zvara.
3. Izbira napačne hitrosti pretoka plina lahko povzroči resnejšo oksidacijo zvara (ne glede na to, ali je stopnja pretoka prevelika ali premajhna) ali pa povzroči resne motnje kovine zvarnega bazena zaradi zunanjih sil, kar povzroči zvar, da se sesede ali oblikuje neenakomerno.
4. Izbira napačne metode vpihovanja plina bo povzročila, da zvar ne bo dosegel ali celo ne bo imel zaščitnega učinka ali bo negativno vplival na nastanek zvara.
Vrsta zaščitnega plina:
Pogosto uporabljenlasersko varjenjezaščitni plini so predvsem N2, Ar, He, njihove fizikalne in kemijske lastnosti pa so različne, zato je različen tudi vpliv na zvar.
Argon
Energija ionizacije Ar je relativno nizka, stopnja ionizacije pod delovanjem laserja pa je relativno visoka, kar ne prispeva k nadzoru nastajanja plazemskih oblakov in bo imelo določen vpliv na učinkovito uporabo laserja.Vendar pa je aktivnost Ar zelo nizka in težko kemično reagira z navadnimi kovinami.reakcija, stroški Ar pa niso visoki.Poleg tega je gostota Ar velika, kar je ugodno za pogrezanje na vrh zvarnega bazena, kar lahko bolje zaščiti zvarni bazen, zato se lahko uporablja kot običajen zaščitni plin.
Dušik N2
Ionizacijska energija N2 je zmerna, višja kot pri Ar in nižja od He.Pod delovanjem laserja je stopnja ionizacije povprečna, kar lahko bolje zmanjša nastanek plazemskega oblaka in s tem poveča učinkovito uporabo laserja.Dušik lahko kemično reagira z aluminijevo zlitino in ogljikovim jeklom pri določeni temperaturi, da nastanejo nitridi, kar bo povečalo krhkost zvara in zmanjšalo žilavost, kar bo imelo večji škodljiv učinek na mehanske lastnosti zvara, zato je ni priporočljivo uporabljati dušika.Zvari aluminijeve zlitine in ogljikovega jekla so zaščiteni.Nitrid, ki nastane pri kemični reakciji med dušikom in nerjavnim jeklom, lahko izboljša trdnost zvarnega spoja, kar bo pripomoglo k izboljšanju mehanskih lastnosti zvara, zato se lahko dušik uporablja kot zaščitni plin pri varjenju nerjavnega jekla.
Helij He
Ima najvišjo ionizacijsko energijo, stopnja ionizacije pa je pod delovanjem laserja zelo nizka, kar lahko dobro nadzoruje nastanek plazemskega oblaka.Je dober zaščitni plin za varjenje, vendar je njegova cena previsoka.Na splošno se ta plin ne uporablja v izdelkih za množično proizvodnjo.Na splošno se uporablja za znanstvene raziskave ali izdelke z zelo visoko dodano vrednostjo.
Trenutno obstajata dve običajni metodi vpihovanja zaščitnega plina: vpihovanje s stransko gredjo in koaksialno vpihovanje
Slika 1: Vpihovanje stranske gredi
Slika 2: Koaksialno pihanje
Kako izbrati obe metodi pihanja, je celovita obravnava.Na splošno je priporočljiva uporaba metode stranskega vpihovanja zaščitnega plina.
Načelo izbire metode vpihovanja z zaščitnim plinom: bolje je uporabiti paraksialno za ravne zvare in koaksialno za ravninsko zaprto grafiko.
Najprej je treba razumeti, da je tako imenovana "oksidacija" zvara le splošno ime.V teoriji to pomeni, da zvar kemično reagira s škodljivimi sestavinami v zraku, kar povzroči poslabšanje kakovosti zvara.Običajno je, da ima zvar določeno temperaturo.Kemično reagira s kisikom, dušikom, vodikom itd. v zraku.
Preprečevanje "oksidacije" zvara je zmanjšati ali preprečiti takšnim škodljivim komponentam, da pridejo v stik z zvarom pri visokih temperaturah, ne le s staljeno kovino, ampak od trenutka, ko se zvar stopi, dokler se kovina zvara ne strdi. in njegova temperatura tekom obdobja pade pod določeno temperaturo.
Na primer, varjenje titanove zlitine lahko hitro absorbira vodik, ko je temperatura nad 300 °C, kisik se lahko hitro absorbira, ko je temperatura nad 450 °C, in dušik se lahko hitro absorbira, ko je nad 600 °C, tako da titan legirani zvar se strdi in temperatura se zniža na 300 °C Naslednje stopnje je potrebno učinkovito zaščititi, sicer pride do »oksidacije«.
Iz zgornjega opisa ni težko razumeti, da vpihan zaščitni plin ne potrebuje le pravočasne zaščite zvarnega bazena, ampak mora zaščititi tudi območje, ki se je pravkar strdilo in je bilo zvarjeno, tako da na splošno stran stranske gredi prikazano na sliki 1.Vpihnite zaščitni plin, ker je obseg zaščite pri tej metodi širši kot pri metodi koaksialne zaščite na sliki 2, zlasti območje, kjer se je zvar pravkar strdil, ima boljšo zaščito.
Za uporabo v inženiringu vsi izdelki ne morejo uporabljati zaščitnega plina s stranskim pihanjem stranske gredi.Za nekatere specifične izdelke je mogoče uporabiti samo koaksialni zaščitni plin, kar je treba izvesti iz strukture izdelka in oblike spoja.Ciljna selekcija.
Izbira posebnih metod vpihovanja zaščitnega plina:
1. Ravni zvari
Kot je prikazano na sliki 3, je oblika zvarilnega šiva izdelka ravna črta, oblika spoja pa je sočelni spoj, prekrivni spoj, notranji vogalni kotni šiv ali prekrivni zvarjeni spoj.Bolje je pihati zaščitni plin na strani gredi.
Slika 3: Ravni zvari
2. Ravni zaprti grafični zvari
Kot je prikazano na sliki 4, je oblika zvarilnega šiva izdelka zaprta oblika, kot je ravninski krog, ravninski poligon in ravna večsegmentna črta.Bolje je uporabiti metodo koaksialnega zaščitnega plina, prikazano na sliki 2.
Slika 4: Ploščati zaprti grafični zvari
Izbira zaščitnega plina neposredno vpliva na kakovost, učinkovitost in stroške varilne proizvodnje.Zaradi raznolikosti varilnih materialov pa je tudi izbira varilnega plina pri samem varjenju relativno zapletena.Treba je celovito upoštevati varilne materiale, načine varjenja in položaje varjenja.Poleg zahtevanega varilnega učinka je le z varilnim preizkusom mogoče izbrati ustreznejši varilni plin za doseganje boljših rezultatov varjenja.
Čas objave: maj-08-2023
