Koruyucu gazın rolü
Lazer kaynağında koruyucu gaz kaynak oluşumunu, kaynak kalitesini, kaynak derinliğini ve kaynak genişliğini etkiler. Çoğu durumda, koruyucu gaz üflemenin kaynak üzerinde olumlu bir etkisi olacaktır, ancak olumsuz bir etkisi de olabilir.
Olumlu etkiler
- Doğru şekilde üflenen koruyucu gaz, kaynak havuzunu oksidasyondan etkili bir şekilde koruyacaktır;
- Koruyucu gazın doğru şekilde üflenmesi, kaynak işlemi sırasında oluşan sıçramayı etkili bir şekilde azaltacaktır;
- Koruyucu gaza doğru üfleme, kaynak eriyik havuzunun katılaşmasını eşit şekilde yayabilir ve kaynak şeklini düzgün ve güzel hale getirebilir;
- Koruyucu gazın doğru üflenmesi, metal buhar bulutunun veya plazma bulutunun lazer üzerindeki koruyucu etkisini etkili bir şekilde azaltabilir ve lazerin etkili kullanımını artırabilir;
- Koruyucu gazın doğru şekilde üflenmesi, kaynak dikişi gözenekliliğini etkili bir şekilde azaltabilir. Gaz türü, gaz debisi ve üfleme yöntemi doğru seçildiği sürece ideal etki elde edilebilir.
Ancak koruyucu gazın yanlış kullanımı da kaynak üzerinde olumsuz etkilere neden olabilir.
Olumsuz etkiler aşağıdaki gibidir:
- Yanlış üflenen koruma gazı zayıf bir kaynak dikişine neden olabilir:
- Yanlış gaz türünün seçilmesi, kaynağın çatlamasına ve ayrıca kaynağın mekanik özelliklerinde azalmaya yol açabilir;
- Gaz üfleme akış hızının yanlış seçilmesi, kaynağın daha şiddetli oksidasyonuna (ya akış hızı çok yüksek ya da çok düşük) yol açabilir ve ayrıca kaynak havuzu metalinin dış kuvvetler tarafından ciddi şekilde bozulmasına yol açarak çökmeye neden olabilir. kaynak veya düzensiz şekillendirme;
- yanlış gaz üfleme seçimi, kaynağın koruyucu bir etkiye sahip olmamasına veya hatta temelde hiçbir koruyucu etkiye sahip olmamasına veya kaynak oluşumu üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olmasına neden olabilir;
- Koruyucu gazın içine üflenmesi, özellikle ince levha kaynağında kaynak derinliği üzerinde belirli bir etkiye sahip olacak, kaynak derinliğini azaltacaktır.
Koruyucu gaz türleri
Yaygın olarak kullanılan lazer kaynak koruyucu gazlar ağırlıklı olarak N2, Ar, He'dir, fiziksel ve kimyasal özellikleri farklıdır ve bu nedenle kaynak dikişi üzerindeki etkisi de değişir.
1. Azot N2
N2'nin iyonlaşma enerjisi orta düzeydedir, Ar'dan yüksek ve He'den düşüktür. Lazerin etkisi altındaki iyonlaşma derecesi ortalamadır, bu da plazma bulutlarının oluşumunu daha iyi azaltabilir ve böylece lazerin etkili kullanımını artırabilir. Nitrojen, alüminyum alaşımı ve karbon çeliği ile belirli bir sıcaklıkta kimyasal olarak reaksiyona girerek, kaynağın kırılganlığını artıracak ve tokluğu azaltacak ve kaynaklı bağlantının mekanik özellikleri üzerinde daha büyük bir olumsuz etkiye sahip olacak nitrür üretebilir. alüminyum alaşımını ve karbon çeliği kaynağını korumak için nitrojen kullanılması önerilmez. Nitrojen ve paslanmaz çelik arasındaki kimyasal reaksiyon, kaynaklı bağlantının gücünü artırabilen ve kaynağın mekanik özelliklerini iyileştirmeye yardımcı olacak nitrürler üretir, bu nedenle paslanmaz çelik kaynak yapılırken nitrojen koruyucu gaz olarak kullanılabilir.
2. Argon Ar
Ar'ın iyonlaşma enerjisi nispeten düşüktür, lazerin etkisi altındaki iyonlaşma derecesi yüksektir, plazma bulutunun oluşumunu kontrol etmeye elverişli değildir, lazerin etkili kullanımı üzerinde belirli bir etkiye sahip olacaktır, ancak Ar aktivitesi çok düşük, sıradan metallerle kimyasal reaksiyona girmek zordur ve Ar maliyeti yüksek değildir; ek olarak, Ar'ın yoğunluğu daha fazladır, kaynak havuzunun tepesine çökmeye elverişlidir, kaynak havuzunu daha iyi koruyabilir, bu nedenle geleneksel bir koruyucu gaz olarak kullanılabilir.
3. Helyum O
He'nin iyonlaşma enerjisi en yüksektir ve lazerin etkisi altında iyonlaşma derecesi çok düşüktür, bu nedenle plazma bulutunun oluşumunu iyi kontrol edebilir ve lazer metal üzerinde iyi çalışabilir. Ancak He'nin maliyeti o kadar yüksektir ki seri üretilen ürünlerde kullanılmaz. Genellikle bilimsel araştırmalarda veya katma değeri çok yüksek ürünlerde kullanılır. Koruyucu gazın üflenme şekli.
İçeri üflenen iki ana koruyucu gaz türü vardır: biri yan şaft tarafı üfleyen koruyucu gaz ve diğeri koaksiyel koruyucu gazdır.
Genel olarak yandan üflemeli koruyucu gaz yönteminin kullanılması tavsiye edilir.
Koruyucu gaz üfleme yöntemi seçim ilkesi
Her şeyden önce, kaynağın sözde "oksidasyonu" sadece ortak bir isim olduğu açık olmalıdır, teorik olarak kaynak ile havadaki zararlı bileşenler arasındaki kimyasal reaksiyonu ifade eder ve kalitesinin bozulmasına neden olur. kaynak, genellikle kaynak metalinin belirli bir sıcaklıkta ve havadaki oksijen, nitrojen, hidrojen vb. kimyasal reaksiyona girmesidir.
Kaynağın "oksitlenmesini" önlemek, bu tür zararlı bileşenler ile yüksek sıcaklıktaki kaynak metali arasındaki teması azaltmak veya önlemektir; bu sadece erimiş havuz metali değil, kaynak metalinin eritilmesinden havuza kadar tüm süreç metal katılaşır ve sıcaklığı belli bir sıcaklığın altına düşürülür.
Örneğin, titanyum alaşımlı kaynak, 300 derecenin üzerindeki sıcaklık hidrojeni hızlı bir şekilde emebilir, hızlı oksijen emiliminin 450 derece üzerinde, nitrojenin hızlı emiliminin 600 derece üzerinde, bu nedenle katılaşmada titanyum alaşımı kaynakları ve 300 derecenin altına kadar sıcaklık bu aşama etkin koruma etkisine tabidir, aksi takdirde "oksidasyon" olacaktır.
Yukarıdaki açıklamadan, üflenen koruyucu gazın sadece kaynak havuzunun zamanında korunmasını değil, aynı zamanda koruma için sadece katılaştırılmış alana kaynak yapılması gerektiğini anlamak kolaydır, bu nedenle yan eksen yan üfleme koruyucunun genel kullanımı gaz, çünkü daha geniş bir koruma yelpazesinin koaksiyel korumasına kıyasla bu koruma şekli, özellikle kaynak için henüz katılaşmış alan için daha iyi korumaya sahiptir.
Mühendislik uygulamaları için, tüm ürünler yandan üflemeli koruyucu gazla korunamaz ve bazı özel ürünler için yalnızca koaksiyel koruyucu gaz kullanılabilir, bu da ürün yapısından ve bağlantı biçiminden hedeflenen seçimi gerektirir.
Spesifik koruyucu gaz üfleme yöntemi seçimi
1. Düz hat kaynak dikişi
Kaynak dikişinin şekli düzdür ve birleştirmenin şekli alın birleştirme, bindirme birleştirme, köşe birleştirme veya istiflenmiş kaynak kafasıdır.
2. Düzlem kapalı model kaynak dikişi
Kaynak dikişinin şekli, bir düzlem dairesel şekil, bir düzlem çok kenarlı şekil, bir düzlem çok parçalı çizgi şekli, vb. Bu tip ürün koaksiyel koruyucu gaz yöntemine tercih edilir.
Koruyucu gaz seçimi, kaynak üretiminin kalitesini, verimliliğini ve maliyetini doğrudan etkiler, ancak kaynak malzemelerinin çeşitliliği nedeniyle, kaynak malzemelerinin, kaynak yöntemlerinin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesini gerektiren gerçek kaynak işleminde kaynak gazı seçimi de karmaşıktır. , kaynak pozisyonları ve gerekli kaynak sonuçları ve daha uygun kaynak gazı seçmek ve daha iyi kaynak sonuçları elde etmek için kaynak testleri ile.
