Tipi di gas di protezione
I gas di protezione comunemente usati per la saldatura laser includono principalmente N2, Ar, He e le loro proprietà fisiche e chimiche sono diverse, e quindi anche i loro effetti sulla saldatura sono diversi.
1. Azoto N2
L'energia di ionizzazione di N2 è moderata, superiore a quella di Ar e inferiore a quella di He. Sotto l'azione del laser, il grado di ionizzazione è medio, il che può ridurre la formazione di nuvole di plasma e aumentare il tasso di utilizzo effettivo del laser. L'azoto può reagire chimicamente con la lega di alluminio e l'acciaio al carbonio a una certa temperatura per produrre nitruri, che aumenteranno la fragilità della saldatura, ridurranno la tenacità e avranno un maggiore effetto negativo sulle proprietà meccaniche del giunto di saldatura. Pertanto, non è consigliabile utilizzare l'azoto. Le saldature in lega di alluminio e acciaio al carbonio sono protette.
Il nitruro prodotto dalla reazione chimica tra azoto e acciaio inossidabile può aumentare la resistenza del giunto di saldatura, il che contribuirà a migliorare le proprietà meccaniche della saldatura. Pertanto, l'azoto può essere utilizzato come gas di protezione durante la saldatura dell'acciaio inossidabile.
2. Argon Ar
L'energia di ionizzazione di Ar è relativamente bassa e il grado di ionizzazione è elevato sotto l'azione del laser, il che non è favorevole al controllo della formazione della nuvola di plasma e avrà un certo impatto sull'utilizzo efficace del laser. Tuttavia, l'attività dell'Ar è molto bassa ed è difficile interagire chimicamente con i metalli comuni. Il costo di Ar non è elevato. Inoltre, la densità di Ar è maggiore, il che è vantaggioso per affondare nella parte superiore del bagno di saldatura e può proteggere meglio il bagno di saldatura, quindi può essere utilizzato come gas di protezione convenzionale.
3. Elio He
Ha la più alta energia di ionizzazione e il grado di ionizzazione è molto basso sotto l'azione del laser, che può controllare bene la formazione della nuvola di plasma. Il laser può agire molto bene sul metallo e ha un'attività molto bassa e fondamentalmente non reagisce chimicamente con il metallo. È un buon gas di protezione per i cordoni di saldatura, ma il costo di He è troppo alto. Generalmente, i prodotti di produzione di massa non utilizzeranno questo gas. Viene generalmente utilizzato per la ricerca scientifica o per prodotti ad altissimo valore aggiunto.
Metodo di soffiaggio del gas protettivo.
Figura 1
Attualmente, ci sono due modi principali per soffiare il gas di protezione: uno è quello di soffiare il gas di protezione dal lato dell'albero laterale, come mostrato in Figura 1; l'altro è il gas di protezione coassiale, come mostrato in Figura 2.
figura 2
Come scegliere i due metodi di soffiaggio è una considerazione completa da molti aspetti. In generale, si consiglia di utilizzare il metodo del gas protettivo a soffiaggio laterale.
Principi per la scelta del modo di insufflare il gas protettivo
Innanzitutto occorre chiarire che la cosiddetta “ossidazione” della saldatura è solo un nome comune. In teoria, si riferisce alla reazione chimica della saldatura con componenti nocivi nell'aria, che porta al deterioramento della qualità della saldatura. È comune che il metallo di saldatura sia a una certa temperatura. Reagisce chimicamente con l'ossigeno, l'azoto, l'idrogeno, ecc. nell'aria.
Per evitare che la saldatura sia"ossidata" è quello di ridurre o evitare il contatto di tali componenti dannosi con il metallo di saldatura in uno stato di alta temperatura. Questo stato ad alta temperatura non è solo il metallo fuso nel bagno fuso, ma dal momento in cui il metallo di saldatura viene fuso nel metallo fuso. Il metallo della piscina si solidifica e la sua temperatura scende al di sotto di una certa temperatura durante l'intero periodo di tempo.
Per esempio
Ad esempio, la saldatura in lega di titanio può assorbire rapidamente idrogeno quando la temperatura è superiore a 300 ° C, assorbire rapidamente ossigeno quando la temperatura è superiore a 450 ° C e assorbire rapidamente azoto quando la temperatura è superiore a 600 ° C, quindi la saldatura in lega di titanio è solidificata e la temperatura viene ridotta a 300°C Efficaci effetti di protezione sono richiesti nelle fasi successive, altrimenti sarà"ossidato"
Dalla descrizione di cui sopra, non è difficile capire che il gas di protezione soffiante non solo deve proteggere tempestivamente il bagno di saldatura, ma deve anche proteggere l'area appena solidificata che è stata saldata. Pertanto, viene generalmente utilizzato il lato dell'albero laterale mostrato in figura 1. Soffiaggio di gas di protezione, poiché questo metodo di protezione ha un intervallo di protezione più ampio rispetto al metodo di protezione coassiale in Figura 2, soprattutto per l'area in cui la saldatura si è appena solidificata.
Soffiaggio laterale dell'albero laterale Per le applicazioni ingegneristiche, non tutti i prodotti possono utilizzare gas di protezione per il soffiaggio laterale dell'albero laterale. Per alcuni prodotti specifici può essere utilizzato solo gas di protezione coassiale, che deve essere eseguito dalla struttura del prodotto e dalla forma del giunto. Scelte mirate.
Selezione del metodo di insufflazione del gas di protezione specifico
Saldatura diritta
La forma della saldatura del prodotto è diritta e la forma del giunto può essere giunto di testa, giunto a sovrapposizione, giunto d'angolo interno o giunto saldato sovrapposto. Questo tipo di prodotto adotta il metodo del gas di protezione che soffia sul lato dell'albero laterale mostrato nella Figura 1. Migliore.
Saldatura grafica piana chiusa
La forma di saldatura del prodotto è un modello chiuso come un cerchio piatto, un poligono piatto, una polilinea piatta, ecc. La forma del giunto può essere un giunto di testa, un giunto a sovrapposizione, un giunto impilato, ecc., Questo tipo di prodotto è mostrato nella Figura 2 Il metodo del gas di protezione coassiale è migliore.
La scelta del gas di protezione influisce direttamente sulla qualità, l'efficienza e il costo della produzione di saldatura. Tuttavia, a causa della diversità dei materiali di saldatura, nel processo di saldatura vero e proprio, anche la selezione del gas di saldatura è più complicata. È necessario considerare in modo completo il materiale di saldatura, il metodo di saldatura e la posizione di saldatura. Oltre all'effetto di saldatura richiesto, è possibile selezionare un gas di saldatura più adatto tramite il test di saldatura per ottenere risultati di saldatura migliori.
