При лазерной сварке защитный газ влияет на форму сварного шва, качество сварного шва, глубину и ширину сварного шва, и в большинстве случаев вдувание защитного газа оказывает положительное влияние на сварной шов, но может также имеют отрицательный эффект.
Положительные эффекты:
1. Правильная продувка защитным газом эффективно защитит сварочную ванну от окисления;
2. Правильная продувка защитным газом может эффективно уменьшить количество брызг, образующихся в процессе сварки;
3. Правильная продувка защитным газом позволяет равномерно распределить затвердевшую ванну расплава, что делает сварной шов однородным и красивым;
4. Правильная продувка защитного газа может эффективно уменьшить шлейф паров металла или плазменное облако из-за эффекта лазерной защиты, повысить эффективность использования лазера;
5. Правильная подача защитного газа может эффективно уменьшить пористость сварного шва.
Если тип газа, расход газа и метод продувки выбраны правильно, можно получить идеальные результаты.
Однако неправильное использование защитного газа также может привести к неблагоприятным последствиям для сварки.
Неблагоприятные последствия заключаются в следующем:
1. Неправильная подача защитного газа может привести к ухудшению качества сварного шва:
2. Выбор неправильного типа газа может привести к образованию трещин в сварном шве, а также может привести к снижению механических свойств сварного шва;
3. Выбор неправильного газа для подачи в поток может привести к более серьезному окислению сварного шва (независимо от того, слишком ли велик или слишком мал поток), а также может привести к образованию сварочной ванны расплавленного металла из-за внешнего вмешательства, серьезной причины разрушения сварного шва или лепка неравномерная;
4. Выбор неправильного метода продувки газом приведет к тому, что сварной шов не сможет достичь защитного эффекта или даже практически не будет защитного эффекта или отрицательно повлияет на сварную форму;
5. Подача защитного газа окажет определенное влияние на глубину сварного шва, особенно при сварке тонких листов, уменьшит глубину сварного шва.
Виды защитного газа
Обычно используемым защитным газом для лазерной сварки являются в основном N2, Ar, He, его физические и химические свойства различны, и, следовательно, влияние на сварной шов также различно.
1. Азот N2
Энергия ионизации N2 умеренная, выше, чем у Ar, ниже, чем у He, при лазерном действии степень ионизации является общей, может быть лучше уменьшено образование плазменного облака, тем самым увеличивая эффективное использование лазера.
Азот при определенной температуре может вступать в химическую реакцию с алюминиевым сплавом, углеродистой сталью, производить нитрид, улучшать хрупкость сварного шва, снижать ударную вязкость, механические свойства сварных соединений будут иметь большее неблагоприятное воздействие, поэтому не рекомендуется использовать азот на защита сварных швов из алюминиевого сплава и углеродистой стали.
Химическая реакция азота и нержавеющей стали дает нитрид, который может улучшить прочность сварного соединения, будет способствовать улучшению механических свойств сварного шва, поэтому вы можете использовать азот в качестве защитного газа при сварке нержавеющей стали.
2. Аргон Ар
Энергия ионизации Ar относительно самая низкая, под действием лазерной степени ионизации высока, не способствует контролю образования плазменного облака, окажет определенное влияние на эффективное использование лазера, но активность Ar очень велика. низкая, химическая реакция с обычным металлом затруднена, а стоимость Ar невысока;
Кроме того, плотность аргона велика, что способствует его погружению в сварочную ванну над сварочной ванной, что позволяет лучше защитить сварочную ванну, поэтому его можно использовать в качестве обычного защитного газа.
3. Гелий Он
У него самая высокая энергия ионизации, ионизация под действием лазера очень низкая, может быть очень хороший контроль над образованием плазменных облаков, лазер может играть очень хорошую роль в металле, а активность He очень низкая, в основном не вступает в химическую реакцию с металлом, является очень хорошим газом для защиты сварных швов.
Однако стоимость гелия слишком высока, обычно в продуктах массового производства газ не используется, он обычно используется для научных исследований или продуктов с очень высокой добавленной стоимостью.
Выбор двух методов продувки требует всестороннего рассмотрения различных аспектов, и обычно рекомендуется использовать боковую продувку защитного газа.
Принципы выбора метода продувки защитным газом
Прежде всего, должно быть ясно, что так называемый сварной шов «окислен» — это всего лишь общее название, теоретически относится к сварному шву, а вредные компоненты в химической реакции воздуха приводят к плохому качеству сварного шва, обычно металл сварного шва при определенная температура и кислород, азот, водород и другие химические реакции в воздухе.
Предотвратить «окисление» сварного шва означает уменьшить или избежать контакта таких опасных компонентов с металлом сварного шва при высокой температуре, причем это касается не только металла расплавленной ванны, но и всего периода времени с момента расплавления металла сварного шва до момента его плавления. металл ванны затвердевает, и его температура снижается ниже определенной температуры.
Пример
Например, при сварке титанового сплава, когда температура выше 300 градусов может быстро поглощать водород, 450 градусов может быстро поглощать кислород, 600 градусов может быстро поглощать азот, поэтому сварка титанового сплава при затвердевании и температура снижается до уровня ниже 300 градусов в процессе сварки. на этом этапе необходимо обеспечить эффективный защитный эффект, иначе он будет «окислен».
Из приведенного выше описания нетрудно понять, что продувка защитным газом необходима не только для своевременной защиты сварочной ванны, но и для защиты должна быть сварена только затвердевшая область, поэтому общее использование рисунка 1 показано сбоку. осевой стороны обдува защитным газом, из-за этого способа защиты по сравнению с коаксиальной защитой на рисунке 2 при защите более широкий диапазон защиты, особенно для только что затвердевшей области сварного шва имеет лучшую защиту.
Обдув со стороны вала для инженерных применений, не все продукты могут использоваться для обдува со стороны вала защитным газом, для некоторых конкретных продуктов можно использовать только коаксиальный защитный газ, особые потребности, обусловленные структурой продукта и формой соединений для целевого выбора. .
