Kaitsegaasi roll
Laserkeevitamisel mõjutab kaitsegaas keevisõmbluse moodustumist, keevisõmbluse kvaliteeti, keevisõmbluse läbitungimist ja läbistuslaiust. Enamasti avaldab kaitsegaasi puhumine keevisõmblusele positiivset mõju, kuid võib ka negatiivselt mõjuda.
Positiivsed mõjud
1) Kaitsegaasi õige puhumine kaitseb keevisvanni tõhusalt oksüdatsiooni vähendamise või isegi vältimise eest;
2) Kaitsegaasi õige sissepuhumine võib tõhusalt vähendada keevitusprotsessi käigus tekkivat pritsmeid;
3) Kaitsegaasi õige puhumine võib soodustada keevisvanni ühtlast levikut selle tahkumisel, nii et keevisõmblus moodustub ühtlaselt ja kaunilt;
4) Kaitsegaasi õige sissepuhumine võib tõhusalt vähendada metalliauru või plasmapilve varjestusefekti laserile ja suurendada laseri tõhusat kasutamist;
5) Kaitsegaasi korralikult puhumine võib tõhusalt vähendada keevispoore.
Kui gaasi tüüp, gaasi voolukiirus ja puhumismeetod on õigesti valitud, on võimalik saavutada ideaalne efekt.
Kaitsegaasi ebaõigel kasutamisel võib aga olla ka keevitamisele kahjulik mõju.
Kahjulikud mõjud on järgmised:
1) Kaitsegaasi ebaõige puhumine võib põhjustada kehvad keevisõmblused:
2) Vale gaasiliigi valimine võib tekitada keevisõmbluses pragusid ja samuti vähendada keevisõmbluse mehaanilisi omadusi;
3) Vale gaasipuhumisvoolukiiruse valimine võib põhjustada keevisõmbluse tõsisemat oksüdeerumist (kas voolukiirus on liiga suur või liiga väike) või see võib põhjustada ka keevisvanni metalli tõsiselt häirimist välisjõudude poolt, põhjustades keevitada kokku kukkuda või ebaühtlaselt moodustada;
4) Vale gaasipuhumismeetodi valimisel ei ole keevisõmblusel kaitseefekti või isegi kaitseefekt puudub või see mõjutab negatiivselt keevisõmbluse moodustumist;
5) Kaitsegaasi puhumine mõjutab teatud määral keevisõmbluse läbitungimissügavust, eriti õhukeste plaatide keevitamisel, vähendab see keevisõmbluse läbitungimissügavust.
Kaitsegaasi tüüp
Tavaliselt kasutatavad laserkeevituskaitsegaasid on peamiselt N2, Ar, He ning nende füüsikalised ja keemilised omadused on erinevad, mistõttu on erinev ka mõju keevisõmblusele.
1 lämmastik N2
N2 ionisatsioonienergia on mõõdukas, kõrgem kui Ar-l ja madalam kui He-l. Laseri toimel on ionisatsiooniaste keskmine, mis võib paremini vähendada plasmapilve teket, suurendades seeläbi laseri efektiivset kasutamist. Lämmastik võib teatud temperatuuril reageerida keemiliselt alumiiniumisulami ja süsinikterasega, tekitades nitriide, mis suurendab keevisõmbluse haprust. WeChati avalik konto: keevitaja, tugevus väheneb, mis avaldab suuremat negatiivset mõju keevisliidese mehaanilistele omadustele. , seega ei ole soovitatav kasutada alumiiniumisulamist ja süsinikterasest keevisõmbluste kaitsmiseks lämmastikku.
Lämmastiku ja roostevaba terase vahelises keemilises reaktsioonis tekkiv nitriid võib parandada keevisliite tugevust, mis aitab parandada keevisõmbluse mehaanilisi omadusi, nii et lämmastikku saab roostevaba terase keevitamisel kasutada kaitsegaasina.
2 Argoon Argoon
Ar ionisatsioonienergia on suhteliselt madal ja ionisatsiooniaste laseri toimel suhteliselt kõrge, mis ei soodusta plasmapilvede moodustumist ja avaldab teatud mõju laseri tõhusale kasutamisele. Ar aktiivsus on aga väga madal ja tavaliste metallidega on raske keemiliselt reageerida. reaktsioon ja Ar hind ei ole kõrge. Lisaks on Ar tihedus suur, mis soodustab keevisvanni tippu vajumist, mis suudab keevisvanni paremini kaitsta, mistõttu saab seda kasutada tavapärase kaitsegaasina.
3 Heelium He
Tal on kõrgeim ionisatsioonienergia ja laseri toimel on ionisatsiooniaste väga madal, mis suudab hästi kontrollida plasmapilve teket. Laser võib metallile väga hästi mõjuda. See reageerib keemiliselt metallidega ja on hea keevisõmbluse kaitsegaas, kuid He maksumus on liiga kõrge. Üldjuhul seda gaasi masstoodetes ei kasutata. Tavaliselt kasutatakse teda teadusuuringute või väga kõrge lisandväärtusega toodete jaoks.
Kaitsegaasi puhumismeetod
Praegu on kaitsegaasi puhumiseks kaks peamist viisi: üks on kaitsegaasi puhumine paraksiaalsel küljel, nagu on näidatud joonisel 1; teine on koaksiaalne kaitsegaas, nagu on näidatud joonisel 2.
Joonis 1
Joonis 2
Kahe puhumismeetodi valimine on põhjalik kaalutlus. Üldiselt on soovitatav kasutada külgpuhumise kaitsegaasi meetodit.
Kaitsegaasi puhumismeetodi valikupõhimõte
Kõigepealt tuleb selgeks teha, et keevisõmbluse niinimetatud "oksüdatsioon" on ainult tavaline nimetus. Teoreetiliselt tähendab see, et keevisõmblus reageerib keemiliselt õhus leiduvate kahjulike komponentidega, mille tulemuseks on keevisõmbluse kvaliteedi halvenemine. On tavaline, et keevismetall on teatud temperatuuril. Reageerib keemiliselt õhus oleva hapniku, lämmastiku, vesiniku jne.
Keevisõmbluse "oksüdeerumise" vältimine on vähendada või vältida selliste kahjulike komponentide kokkupuudet keevismetalliga kõrgel temperatuuril, mitte ainult sulametalliga, vaid ka keevismetalli sulamisest kuni keevismetalli tahkumiseni. ja selle temperatuur langeb perioodi jooksul alla teatud temperatuuri.
Näide
Näiteks võib titaanisulami keevitamine kiiresti absorbeerida vesinikku, kui temperatuur on üle 300 kraadi, hapnik saab kiiresti imenduda, kui temperatuur on üle 450 kraadi, ja lämmastik võib kiiresti imenduda, kui see on üle 600 kraadi, nii et titaanisulamist keevisõmblus on tahkub ja temperatuur alandatakse 300 kraadini Järgmisi etappe tuleb tõhusalt kaitsta, vastasel juhul "oksüdeeruvad".
Ülaltoodud kirjeldusest ei ole raske aru saada, et puhutud kaitsegaas ei pea mitte ainult õigeaegselt kaitsma keevisvanni, vaid peab kaitsma ka äsja tahkunud ja keevitatud ala. Seetõttu kasutatakse üldiselt joonisel 1 näidatud külgvõlli külge. Puhuge kaitsegaas, kuna selle meetodi kaitsevahemik on laiem kui joonisel 2 kujutatud koaksiaalkaitsemeetodil, eriti on parem kaitse ala, kus keevisõmblus on äsja tahkunud.
Tehniliste rakenduste jaoks ei saa kõik tooted kasutada külgvõlli poolset puhumiskaitsegaasi. Mõne konkreetse toote puhul saab kasutada ainult koaksiaalset kaitsegaasi, mis tuleb läbi viia toote struktuurist ja liitevormist. Suunatud valik.
Spetsiifiliste kaitsegaasi puhumismeetodite valik
1 Sirge keevisõmblus
Nagu on näidatud joonisel 3, on toote keevisõmbluse kuju sirgjoon ja vuugivorm põkk-, põik-, sisenurga- või põikkeevisliide. Parem on puhuda kaitsegaasi võlli poolel.
Joonis3
2 tasapinnalised suletud graafilised keevisõmblused
Nagu on näidatud joonisel 4, on toote keevisõmbluse kuju suletud kuju, näiteks tasapinnaline ring, tasapinnaline hulknurk ja tasapinnaline mitmesegmendiline joon. Parem on kasutada joonisel 2 näidatud koaksiaalkaitsegaasi meetodit.
Joonis 4 Tasapinnaline suletud kujuga keevisõmblus
Kaitsegaasi valik mõjutab otseselt keevitamise kvaliteeti, efektiivsust ja maksumust. Kuid keevitusmaterjalide mitmekesisuse tõttu on keevitusgaasi valik ka tegelikus keevitusprotsessis suhteliselt keeruline. On vaja põhjalikult kaaluda keevitusmaterjale, keevitusmeetodeid ja keevitusasendeid. Lisaks nõutavale keevitusefektile saab ainult keevitustesti abil valida sobivama keevitusgaasi, et saavutada paremad keevitustulemused.
