1. Tipi di gas protettivo
I gas di schermatura comunemente usati per la saldatura laser sono N2, Ar ed He. Le loro proprietà fisiche e chimiche sono diverse, quindi anche l'effetto sulla saldatura è diverso.
1) N2
L'energia di ionizzazione di N2 è moderata, superiore a quella dell'AR e inferiore a quella di lui. Il grado di ionizzazione di N2 è generale sotto l'azione del laser, che può ridurre la formazione di nube di plasma e aumentare l'uso efficace del laser. L'azoto può reagire con lega di alluminio e acciaio al carbonio a una certa temperatura per produrre nitruro, che migliorerà la fragilità della saldatura, ridurrà la tenacità e avrà un grande effetto negativo sulle proprietà meccaniche del giunto di saldatura. Pertanto, non è consigliabile utilizzare azoto per proteggere la saldatura di lega di alluminio e acciaio al carbonio.
Il nitruro prodotto dalla reazione chimica tra azoto e acciaio inossidabile può migliorare la resistenza del giunto di saldatura, il che favorisce il miglioramento delle proprietà meccaniche della saldatura, quindi l'azoto può essere utilizzato come gas protettivo durante la saldatura dell'acciaio inossidabile.
2) Ar
L'energia di ionizzazione dell'AR è relativamente bassa e il grado di ionizzazione è relativamente alto sotto l'azione del laser, che non favorisce il controllo della formazione di nubi plasmatiche e avrà un certo impatto sull'uso efficace del laser. Tuttavia, l'attività dell'AR è molto bassa, è difficile reagire con metalli comuni e il costo dell'AR non è elevato. Inoltre, la densità di AR è grande, il che favorisce il lavandino sopra la piscina di saldatura, Può proteggere meglio la piscina di saldatura, quindi può essere utilizzata come gas di schermatura convenzionale.
3) Egli
L'energia di ionizzazione di lui è la più alta, e il grado di ionizzazione è molto basso sotto l'azione del laser, che può controllare bene la formazione di nube di plasma. Il laser può agire bene sul metallo, e l'attività è molto bassa, il che fondamentalmente non reagisce con il metallo, quindi è un buon gas di protezione della saldatura. Tuttavia, il costo di lui è troppo alto, quindi non è utilizzato in prodotti di produzione di massa generali, È generalmente utilizzato nella ricerca scientifica o prodotti ad alto valore aggiunto.
2. Modalità di soffiaggio del gas di schermatura
Attualmente, vi sono principalmente due modi per soffiare il gas protettivo: uno è quello di soffiare il gas protettivo sul lato dell'albero laterale, come mostrato nella figura 1; L'altro è il gas di schermatura coassiale, come mostrato nella figura 2.
Figura1 Lato albero laterale che soffia gas protettivo
Figura 2 Gas di schermatura coassiale
Come scegliere i due modi di soffiare è una considerazione completa in molti aspetti. In generale, si consiglia di utilizzare il modo di soffiare lateralmente gas protettivo.
Principio di selezione del colpo in modalità del gas protettivo
Prima di tutto, deve essere chiaro che la cosiddetta "ossidazione" della saldatura è solo un nome comune. Teoricamente, si riferisce alla reazione chimica tra la saldatura e i componenti dannosi nell'aria, che porta al deterioramento della qualità della saldatura. La ragione comune è che il metallo di saldatura reagisce con ossigeno, azoto, idrogeno nell'aria a una certa temperatura.
Evitare che la saldatura venga "ossidata" significa ridurre o evitare il contatto di tali componenti dannosi con il metallo di saldatura ad alta temperatura, che non è solo il metallo della piscina fuso, ma anche l'intero processo dal momento in cui il metallo di saldatura viene fuso al momento in cui il metallo di saldatura si solidifica e la sua temperatura scende al di sotto di una certa temperatura.
Ad esempio, quando la temperatura della saldatura in lega di titanio è superiore a 300 °C, può assorbire rapidamente l'idrogeno, quando la temperatura è superiore a 450 °C, può assorbire rapidamente l'ossigeno e quando la temperatura è superiore a 600 °C, può assorbire rapidamente l'azoto. Pertanto, la saldatura in lega di titanio deve essere protetta efficacemente dopo la solidificazione e quando la temperatura è inferiore a 300 °C, altrimenti sarà "ossidata".
Non è difficile capire dalla descrizione di cui sopra che il gas di schermatura soffiato non solo deve proteggere la piscina di saldatura in tempo, ma deve anche proteggere l'area appena solidificata che è stata saldata. Pertanto, il lato dell'albero laterale che soffia il gas di schermatura mostrato nella fig. 1 è generalmente utilizzato, perché l'intervallo di protezione di questo metodo è più ampio di quello del metodo di protezione coassiale in Fig. 2, In particolare, ha una migliore protezione per l'area in cui la saldatura si è appena solidificata.
Per l'applicazione ingegneristica, non tutti i prodotti possono adottare la via del lato dell'albero laterale che soffia gas protettivo. Per alcuni prodotti specifici, è possibile utilizzare solo gas protettivo coassiale. La selezione specifica deve essere effettuata dalla struttura del prodotto e dalla forma congiunta.
