Apsauginių dujų vaidmuo
Suvirinant lazeriu, apsauginės dujos turės įtakos suvirinimo siūlės formavimuisi, suvirinimo kokybei, siūlės įsiskverbimui ir įsiskverbimo pločiui. Daugeliu atvejų apsauginių dujų pūtimas teigiamai veikia suvirinimo siūlę, tačiau gali turėti ir neigiamą poveikį.
Teigiamas poveikis
1) Teisingai išpučiant apsaugines dujas, suvirinimo baseinas bus veiksmingai apsaugotas nuo oksidacijos sumažinimo ar net išvengimo;
2) Teisingai įpūtus apsaugines dujas, galima efektyviai sumažinti suvirinimo proceso metu susidarančius purslus;
3) Teisingas apsauginių dujų pūtimas gali paskatinti tolygų suvirinimo baseino plitimą, kai jis sukietėja, kad suvirinimo siūlė būtų suformuota tolygiai ir gražiai;
4) Teisingai įpūtus apsaugines dujas, galima efektyviai sumažinti metalo garų stulpelio arba plazmos debesies ekrano poveikį lazeriui ir padidinti efektyvų lazerio panaudojimą;
5) Tinkamai pučiant apsaugines dujas, galima efektyviai sumažinti suvirinimo poras.
Jei dujų tipas, dujų srautas ir pūtimo būdas yra tinkamai parinkti, galima pasiekti idealų efektą.
Tačiau netinkamas apsauginių dujų naudojimas taip pat gali turėti neigiamos įtakos suvirinimui.
Neigiamas poveikis yra toks:
1) Netinkamai išpūtus apsaugines dujas, gali prastai suvirinti:
2) Pasirinkus netinkamą dujų rūšį, suvirinimo siūlėje gali atsirasti įtrūkimų, taip pat gali pablogėti suvirinimo siūlės mechaninės savybės;
3) Netinkamas dujų pūtimo srauto parinkimas gali sukelti rimtesnę suvirinimo siūlės oksidaciją (nesvarbu, ar srautas per didelis, ar per mažas), arba dėl to suvirinimo baseino metalas gali būti rimtai sutrikdytas išorinių jėgų, todėl suvirinti, kad subyrėtų arba susiformuotų netolygiai;
4) Pasirinkus netinkamą dujų pūtimo būdą, suvirinimas neturės apsauginio poveikio arba net neturės apsauginio poveikio arba turės neigiamos įtakos suvirinimo siūlės formavimuisi;
5) Pūtimas į apsaugines dujas turės tam tikrą poveikį suvirinimo siūlės įsiskverbimo gyliui, ypač suvirinant plonas plokštes, tai sumažins suvirinimo siūlės įsiskverbimo gylį.
Apsauginių dujų tipas
Dažniausiai naudojamos lazerinio suvirinimo apsauginės dujos daugiausia N2, Ar, He, o jų fizinės ir cheminės savybės skiriasi, todėl skiriasi ir poveikis suvirinimui.
1 Azotas N2
N2 jonizacijos energija yra vidutinė, didesnė nei Ar ir mažesnė nei He. Naudojant lazerį, jonizacijos laipsnis yra vidutinis, o tai gali geriau sumažinti plazmos debesies susidarymą ir taip padidinti efektyvų lazerio panaudojimą. Azotas tam tikroje temperatūroje gali chemiškai reaguoti su aliuminio lydiniu ir angliniu plienu, kad susidarytų nitridai, kurie padidins suvirinimo trapumą. WeChat viešoji paskyra: Suvirintojo, sumažės kietumas, o tai turės didesnį neigiamą poveikį suvirinimo siūlės mechaninėms savybėms. , todėl aliuminio lydinio ir anglinio plieno suvirinimo siūlėms apsaugoti nerekomenduojama naudoti azotą.
Nitridas, susidarantis cheminėje reakcijoje tarp azoto ir nerūdijančio plieno, gali pagerinti suvirinimo siūlės stiprumą, o tai padės pagerinti suvirinimo siūlės mechanines savybes, todėl azotas gali būti naudojamas kaip apsauginės dujos suvirinant nerūdijantį plieną.
2 Argonas Argonas
Ar jonizacijos energija yra santykinai maža, o jonizacijos laipsnis veikiant lazeriui yra gana aukštas, o tai nepadeda kontroliuoti plazmos debesų susidarymo ir turės tam tikrą poveikį efektyviam lazerio panaudojimui. Tačiau Ar aktyvumas yra labai mažas ir sunku chemiškai reaguoti su paprastais metalais. reakcija, o Ar kaina nėra didelė. Be to, Ar tankis yra didelis, o tai palanku grimzti į suvirinimo baseino viršų, o tai gali geriau apsaugoti suvirinimo baseiną, todėl jį galima naudoti kaip įprastas apsaugines dujas.
3 Helis He
Jis turi didžiausią jonizacijos energiją, o jonizacijos laipsnis yra labai žemas veikiant lazeriui, kuris gali gerai kontroliuoti plazmos debesies susidarymą. Lazeris gali labai gerai veikti metalą. Jis chemiškai reaguoja su metalais ir yra geros suvirinimo apsauginės dujos, tačiau He kaina yra per didelė. Paprastai šios dujos nenaudojamos masinės gamybos produktuose. Jis dažniausiai naudojamas moksliniams tyrimams arba labai didelės pridėtinės vertės produktams.
Apsauginių dujų pūtimo būdas
Šiuo metu yra du pagrindiniai apsauginių dujų pūtimo būdai: vienas – apsaugines dujas išpūsti iš paraksialinės pusės, kaip parodyta 1 paveiksle; kita yra bendraašės apsauginės dujos, kaip parodyta 2 paveiksle.
1 pav
2 pav
Išsamus svarstymas, kaip pasirinkti du pūtimo būdus. Paprastai rekomenduojama naudoti šoninio pūtimo apsauginių dujų metodą.
Apsauginio dujų pūtimo metodo pasirinkimo principas
Visų pirma, turi būti aišku, kad vadinamasis suvirinimo „oksidavimas“ yra tik įprastas pavadinimas. Teoriškai tai reiškia, kad suvirinimo siūlė chemiškai reaguoja su kenksmingais komponentais ore, dėl to pablogėja siūlės kokybė. Įprasta, kad suvirinimo metalas yra tam tikros temperatūros. Chemiškai reaguoja su ore esančiu deguonimi, azotu, vandeniliu ir kt.
Suvirinimo siūlės „oksidavimo“ prevencija yra sumažinti arba užkirsti kelią tokių kenksmingų komponentų sąlyčiui su suvirintu siūlės metalu esant aukštai temperatūrai, o ne tik su išlydytu baseino metalu, bet ir nuo to momento, kai suvirinimo metalas išsilydo, kol suvirinimo metalas sukietėja. ir jo temperatūra per laikotarpį nukrenta žemiau tam tikros temperatūros.
Pavyzdys
Pavyzdžiui, titano lydinio suvirinimas gali greitai sugerti vandenilį, kai temperatūra yra aukštesnė nei 300 laipsnių, deguonis gali būti greitai absorbuojamas, kai temperatūra yra aukštesnė nei 450 laipsnių, o azotas gali būti greitai absorbuojamas, kai ji yra aukštesnė nei 600 laipsnių, todėl titano lydinio suvirinimas yra sukietėja ir temperatūra sumažinama iki 300 laipsnių Toliau sekančius etapus reikia efektyviai apsaugoti, antraip jie bus „oksiduoti“.
Iš aukščiau pateikto aprašymo nesunku suprasti, kad pučiamos apsauginės dujos turi ne tik laiku apsaugoti suvirinimo baseiną, bet ir ką tik sustingusią, suvirintą vietą. Todėl dažniausiai naudojama 1 paveiksle parodyta šoninio veleno pusė. Išpūskite apsaugines dujas, nes šio metodo apsaugos diapazonas yra platesnis nei koaksialinės apsaugos metodo 2 pav., ypač geriau apsaugota sritis, kurioje suvirinimo siūlė ką tik sukietėjo.
Inžinerijos reikmėms ne visuose gaminiuose galima naudoti šoninio veleno pusės pūtimo apsaugines dujas. Kai kuriems specifiniams gaminiams gali būti naudojamos tik bendraašės apsauginės dujos, kurias reikia atlikti pagal gaminio struktūrą ir jungties formą. Tikslinis pasirinkimas.
Konkrečių apsauginių dujų pūtimo būdų parinkimas
1 Tiesus suvirinimas
Kaip parodyta 3 paveiksle, gaminio suvirinimo siūlės forma yra tiesi linija, o jungties forma yra sandūrinė jungtis, juosmens jungtis, vidinio kampo kampo siūlės jungtis arba juosmens suvirinimo jungtis. Apsaugines dujas geriau pūsti iš veleno pusės.
3 paveikslas
2 Plokštumos uždaros grafinės suvirinimo siūlės
Kaip parodyta 4 paveiksle, gaminio suvirinimo siūlės forma yra uždara, pavyzdžiui, plokštumos apskritimas, plokštumos daugiakampis ir plokštuma, sudaryta iš kelių segmentų. Geriau naudoti bendraašių apsauginių dujų metodą, parodytą 2 paveiksle.
4 pav. Plokštumos uždaros figūros formos suvirinimas
Apsauginių dujų pasirinkimas tiesiogiai įtakoja suvirinimo gamybos kokybę, efektyvumą ir kainą. Tačiau dėl suvirinimo medžiagų įvairovės suvirinimo dujų parinkimas yra gana sudėtingas ir realiame suvirinimo procese. Būtina visapusiškai apsvarstyti suvirinimo medžiagas, suvirinimo būdus ir suvirinimo vietas. Be reikiamo suvirinimo efekto, tik atlikus suvirinimo bandymą galima parinkti tinkamesnes suvirinimo dujas, kad būtų pasiekti geresni suvirinimo rezultatai.
