Úloha ochranného plynu
Pri laserovom zváraní ovplyvní ochranný plyn tvorbu zvaru, kvalitu zvaru, prienik zvaru a šírku prieniku. Vo väčšine prípadov bude mať fúkanie ochranného plynu pozitívny vplyv na zvar, ale môže mať aj nepriaznivý vplyv.
Pozitívne účinky
1) Správne fúkanie ochranného plynu účinne ochráni zvarový kúpeľ pred znížením alebo dokonca zamedzením oxidácie;
2) Správne fúkanie ochranného plynu môže účinne znížiť rozstrekovanie vznikajúce počas procesu zvárania;
3) Správne fúkanie ochranného plynu môže podporiť rovnomerné šírenie zvarového kúpeľa, keď tuhne, takže zvar je vytvorený rovnomerne a krásne;
4) Správne fúkanie ochranného plynu môže účinne znížiť tieniaci účinok oblaku kovových pár alebo plazmového oblaku na laser a zvýšiť efektívne využitie lasera;
5) Správne fúkanie ochranného plynu môže účinne znížiť póry zvaru.
Pokiaľ je správne zvolený typ plynu, prietok plynu a spôsob fúkania, je možné dosiahnuť ideálny efekt.
Nepriaznivé účinky na zváranie však môže mať aj nesprávne použitie ochranného plynu.
Nežiaduce účinky sú nasledovné:
1) Nesprávne fúkanie ochranného plynu môže viesť k nekvalitným zvarom:
2) Výber nesprávneho typu plynu môže spôsobiť praskliny vo zvare a môže tiež znížiť mechanické vlastnosti zvaru;
3) Výber nesprávneho prietoku fúkania plynu môže viesť k závažnejšej oxidácii zvaru (či už je prietok príliš veľký alebo príliš malý), alebo môže tiež spôsobiť vážne narušenie kovu zvarového kúpeľa vonkajšími silami, čo spôsobí zvar sa zrúti alebo vytvorí nerovnomerne;
4) Výber nesprávneho spôsobu fúkania plynu spôsobí, že zvar nebude mať žiadny ochranný účinok alebo dokonca žiadny ochranný účinok alebo bude mať negatívny vplyv na tvorbu zvaru;
5) Fúkanie do ochranného plynu bude mať určitý vplyv na hĺbku prieniku zvaru, najmä pri zváraní tenkých plechov, zníži hĺbku prieniku zvaru.
Druh ochranného plynu
Bežne používanými ochrannými plynmi pre laserové zváranie sú najmä N2, Ar, He a ich fyzikálne a chemické vlastnosti sú rozdielne, preto je rozdielny aj vplyv na zvar.
1 dusík N2
Ionizačná energia N2 je mierna, vyššia ako energia Ar a nižšia ako energia He. Pri pôsobení lasera je stupeň ionizácie priemerný, čo môže lepšie obmedziť tvorbu plazmového oblaku, čím sa zvýši efektívne využitie lasera. Dusík môže pri určitej teplote chemicky reagovať s hliníkovou zliatinou a uhlíkovou oceľou za vzniku nitridov, ktoré zvýšia krehkosť zvaru. Verejný účet WeChat: Zvárač, húževnatosť sa zníži, čo bude mať väčší nepriaznivý vplyv na mechanické vlastnosti zvarového spoja. , preto sa neodporúča používať dusík na ochranu zvarov z hliníkovej zliatiny a uhlíkovej ocele.
Nitrid produkovaný chemickou reakciou medzi dusíkom a nehrdzavejúcou oceľou môže zlepšiť pevnosť zvarového spoja, čo pomôže zlepšiť mechanické vlastnosti zvaru, takže dusík môže byť použitý ako ochranný plyn pri zváraní nehrdzavejúcej ocele.
2 Argón Argón
Ionizačná energia Ar je relatívne nízka a stupeň ionizácie pri pôsobení lasera je relatívne vysoký, čo neprispieva k riadeniu tvorby plazmových oblakov a bude mať určitý vplyv na efektívne využitie lasera. Aktivita Ar je však veľmi nízka a je ťažké chemicky reagovať s bežnými kovmi. reakcie a cena Ar nie je vysoká. Okrem toho je hustota Ar veľká, čo vedie k klesaniu na vrchol zvarového kúpeľa, čo môže lepšie chrániť zvarový kúpeľ, takže ho možno použiť ako bežný ochranný plyn.
3 Hélium He
Má najvyššiu ionizačnú energiu a stupeň ionizácie je veľmi nízky pri pôsobení lasera, ktorý môže dobre kontrolovať tvorbu plazmového oblaku. Laser dokáže veľmi dobre pôsobiť na kov. Chemicky reaguje s kovmi a je dobrým ochranným plynom pre zváranie, ale cena He je príliš vysoká. Vo všeobecnosti sa tento plyn nepoužíva v masovo vyrábaných produktoch. Vo všeobecnosti sa používa na vedecký výskum alebo produkty s veľmi vysokou pridanou hodnotou.
Metóda fúkania ochranného plynu
V súčasnosti existujú dva hlavné spôsoby fúkania ochranného plynu: jedným je fúkanie ochranného plynu na paraxiálnej strane, ako je znázornené na obrázku 1; druhý je koaxiálny ochranný plyn, ako je znázornené na obrázku 2.
Obrázok 1
Obrázok 2
Ako zvoliť dva spôsoby fúkania je komplexná úvaha. Vo všeobecnosti sa odporúča použiť metódu bočného fúkania ochranného plynu.
Princíp výberu metódy fúkania ochranného plynu
V prvom rade musí byť jasné, že takzvaná „oxidácia“ zvaru je len bežný názov. Teoreticky to znamená, že zvar chemicky reaguje so škodlivými zložkami vo vzduchu, čo má za následok zhoršenie kvality zvaru. Je bežné, že zvarový kov má určitú teplotu. Chemicky reaguje s kyslíkom, dusíkom, vodíkom atď. vo vzduchu.
Zabránenie „oxidácii“ zvaru znamená znížiť alebo zabrániť tomu, aby sa takéto škodlivé zložky dostali do kontaktu so zvarovým kovom pri vysokých teplotách, nielen s roztaveným kovom v bazéne, ale od času, keď sa zvarový kov roztaví, až kým kov bazéna stuhne. a jeho teplota v priebehu obdobia klesne pod určitú teplotu.
Príklad
Napríklad zváranie titánovej zliatiny môže rýchlo absorbovať vodík, keď je teplota vyššia ako 300 stupňov, kyslík sa môže rýchlo absorbovať, keď je teplota vyššia ako 450 stupňov, a dusík sa môže rýchlo absorbovať, keď je nad 600 stupňov, takže zvar z titánovej zliatiny je stuhne a teplota sa zníži na 300 stupňov Nasledujúce stupne je potrebné účinne chrániť, inak dôjde k ich „oxidácii“.
Z vyššie uvedeného opisu nie je ťažké pochopiť, že fúkaný ochranný plyn nielenže potrebuje včas ochrániť zvarový kúpeľ, ale tiež musí chrániť oblasť, ktorá práve stuhla a ktorá bola zvarená. Preto sa všeobecne používa strana bočného hriadeľa znázornená na obrázku 1. Prefúknite ochranný plyn, pretože rozsah ochrany tejto metódy je širší ako rozsah koaxiálnej ochrany na obrázku 2, najmä oblasť, kde zvar práve stuhol, má lepšiu ochranu.
Pre strojárske aplikácie nie všetky produkty môžu používať ochranný plyn fúkajúci zo strany bočného hriadeľa. Pre niektoré špecifické produkty je možné použiť iba koaxiálny ochranný plyn, ktorý je potrebné vykonať zo štruktúry produktu a formy spoja. Cielený výber.
Výber špecifických metód fúkania ochranného plynu
1 Rovný zvar
Ako je znázornené na obrázku 3, tvar zvarového švu výrobku je rovná čiara a tvar spoja je tupý spoj, preplátovaný spoj, vnútorný rohový rohový spoj alebo preplátovaný zvarový spoj. Na strane hriadeľa je lepšie fúkať ochranný plyn.
Obrázok 3
2 Rovinné uzavreté grafické zvary
Ako je znázornené na obrázku 4, tvar zvarového švu výrobku je uzavretý tvar, ako je rovinný kruh, rovinný mnohouholník a rovinná viacsegmentová čiara. Je lepšie použiť metódu koaxiálneho ochranného plynu znázornenú na obrázku 2.
Obrázok 4 Rovinný zvar tvaru uzavretého tvaru
Výber ochranného plynu priamo ovplyvňuje kvalitu, účinnosť a náklady na výrobu zvárania. Vzhľadom na rôznorodosť zváracích materiálov je však výber zváracieho plynu pomerne komplikovaný aj v samotnom procese zvárania. Je potrebné komplexne zvážiť zváracie materiály, metódy zvárania a polohy zvárania. Rovnako ako požadovaný zvárací účinok, iba prostredníctvom zváracej skúšky možno zvoliť vhodnejší zvárací plyn na dosiahnutie lepších výsledkov zvárania.
