วิธีใช้แก๊สที่ถูกต้องในการเชื่อมด้วยเลเซอร์

บทบาทของก๊าซป้องกัน

ในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ ก๊าซกำบังจะส่งผลต่อรูปร่างการเชื่อม คุณภาพการเชื่อม ความลึกของการเชื่อม และความกว้าง ในกรณีส่วนใหญ่ การเป่าก๊าซป้องกันมีผลเชิงบวกต่อการเชื่อม แต่ก็สามารถส่งผลเสียได้เช่นกัน

Pผลเชิงบวก

การเป่าแก๊สป้องกันที่ถูกต้องจะช่วยปกป้องสระเชื่อมจากการเกิดออกซิเดชันและแม้แต่การออกซิเดชั่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การเป่าแก๊สป้องกันอย่างถูกต้องสามารถลดการกระเด็นที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การเป่าแก๊สป้องกันอย่างถูกต้องสามารถส่งเสริมการแข็งตัวของสระเชื่อมที่หลอมละลายได้อย่างสม่ำเสมอ เพื่อให้การขึ้นรูปรอยเชื่อมมีความสม่ำเสมอและสวยงาม

การเป่าก๊าซป้องกันที่ถูกต้องสามารถลดผลการป้องกันของไอโลหะหรือเมฆพลาสมาบนเลเซอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพิ่มการใช้งานเลเซอร์อย่างมีประสิทธิภาพ

การเป่าแก๊สป้องกันอย่างถูกต้องสามารถลดความพรุนของรอยเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การเป่าแก๊สป้องกันอย่างถูกต้องสามารถลดความพรุนของรอยเชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม การใช้แก๊สป้องกันอย่างไม่ถูกต้องอาจส่งผลเสียต่อการเชื่อมได้เช่นกัน

ผลกระทบเชิงลบ

การเป่าแก๊สป้องกันที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้แนวเชื่อมเสื่อมสภาพได้

การเลือกก๊าซผิดประเภทอาจทำให้เกิดการแตกร้าวในการเชื่อมและอาจส่งผลให้คุณสมบัติทางกลของการเชื่อมลดลงด้วย

การเลือกอัตราการไหลของก๊าซเป่าเข้าที่ไม่ถูกต้องอาจนำไปสู่การเกิดออกซิเดชันของรอยเชื่อมที่รุนแรงยิ่งขึ้น (ไม่ว่าอัตราการไหลจะสูงหรือต่ำเกินไป) และยังสามารถนำไปสู่การรบกวนอย่างรุนแรงของโลหะเชื่อมในสระเชื่อมส่งผลให้เกิดการยุบตัว หรือรอยเชื่อมที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ

การเลือกวิธีการเป่าด้วยแก๊สที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้เกิดรอยเชื่อมที่ไม่มีการป้องกันหรือแทบไม่มีการป้องกัน หรือทำให้รูปร่างของรอยเชื่อมเสียหาย

การเป่าก๊าซป้องกันจะส่งผลต่อความลึกของการเชื่อม โดยเฉพาะเมื่อเชื่อมแผ่นบางๆ ซึ่งจะลดความลึกของการเชื่อม

ประเภทของก๊าซป้องกัน

ก๊าซป้องกันการเชื่อมด้วยเลเซอร์ที่ใช้กันทั่วไปคือ N2, Ar และ He คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีแตกต่างกัน ดังนั้นผลกระทบต่อการเชื่อมจึงแตกต่างกันด้วย

พลังงานไอออไนเซชันของ N2 อยู่ในระดับปานกลาง สูงกว่าของ Ar และต่ำกว่าของ He และระดับของไอออไนเซชันภายใต้การกระทำของเลเซอร์เป็นเรื่องทั่วไป ซึ่งสามารถลดการก่อตัวของพลาสมาคลาวด์ได้ดีขึ้น ซึ่งจะเป็นการเพิ่มการใช้ประโยชน์อย่างมีประสิทธิภาพ ของเลเซอร์ ไนโตรเจนที่อุณหภูมิหนึ่งอาจเป็นปฏิกิริยาทางเคมีกับโลหะผสมอะลูมิเนียมและเหล็กกล้าคาร์บอน ทำให้เกิดไนไตรด์ ซึ่งจะช่วยเพิ่มความเปราะของการเชื่อม หมายเลขสาธารณะของ WeChat: ช่างเชื่อม การลดความเหนียว คุณสมบัติเชิงกลของรอยเชื่อมจะมีผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์มากขึ้น ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้ใช้ไนโตรเจนกับอลูมิเนียมอัลลอยด์และการป้องกันการเชื่อมของเหล็กกล้าคาร์บอน!

ปฏิกิริยาเคมีของไนโตรเจนและสแตนเลสทำให้เกิดไนไตรด์สามารถปรับปรุงความแข็งแรงของรอยเชื่อมซึ่งจะเอื้อต่อคุณสมบัติทางกลของการเชื่อม ดังนั้นการเชื่อมสแตนเลสจึงสามารถใช้ไนโตรเจนเป็นก๊าซป้องกันได้

พลังงานไอออไนเซชันของ Ar ค่อนข้างต่ำ ระดับไอออไนซ์ภายใต้การกระทำของเลเซอร์สูง ไม่เอื้อต่อการควบคุมการก่อตัวของพลาสมาคลาวด์ จะมีผลกระทบบางอย่างต่อการใช้เลเซอร์อย่างมีประสิทธิภาพ แต่กิจกรรม Ar ต่ำมากเป็นเรื่องยากที่จะมีปฏิกิริยาทางเคมีกับโลหะทั่วไปและต้นทุน Ar ก็ไม่สูง นอกจากความหนาแน่นของ Ar ที่มีขนาดใหญ่แล้วยังเอื้อต่อการจมลงในแนวเชื่อมเหนือสระเชื่อมหลอมเหลวได้ ป้องกันสระเชื่อมหลอมเหลวได้ดีขึ้น และสามารถใช้เป็นก๊าซป้องกันแบบธรรมดาได้

เขามีพลังงานไอออไนเซชันสูงสุด ระดับไอออไนซ์ต่ำมากภายใต้การกระทำของเลเซอร์ สามารถควบคุมการก่อตัวของพลาสมาคลาวด์ได้ดีมาก เลเซอร์สามารถส่งผลดีมากต่อโลหะ หมายเลขสาธารณะ WeChat: ไมโคร- ช่างเชื่อมและกิจกรรมของ He ต่ำมาก โดยทั่วไปไม่มีปฏิกิริยาทางเคมีกับโลหะ มันเป็นก๊าซป้องกันการเชื่อมที่ดีมาก แต่ต้นทุนของ He สูงเกินไป การผลิตจำนวนมากโดยทั่วไปของผลิตภัณฑ์จะไม่ถูกนำมาใช้ใน ก๊าซเขามักจะใช้สำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์หรือผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มสูงมาก

วิธีการเป่าแก๊สป้องกัน

ปัจจุบันมีวิธีเป่าก๊าซป้องกันสองประเภทหลัก: วิธีหนึ่งคือการเป่าก๊าซป้องกันแบบด้านตามแกนและอีกวิธีหนึ่งคือก๊าซป้องกันโคแอกเซียล

วิธีการเลือกระหว่างการเป่าทั้งสองประเภทนั้นเป็นเรื่องของการพิจารณาที่ครอบคลุม และโดยทั่วไป ขอแนะนำให้ใช้การเป่าด้านข้างของก๊าซป้องกัน

หลักการเลือกวิธีการเป่าแก๊สป้องกัน

ก่อนอื่นควรชัดเจนว่าสิ่งที่เรียกว่าการเชื่อมคือ "ออกซิไดซ์" เป็นเพียงชื่อสามัญเท่านั้น ทฤษฎีก็คือ การเชื่อมและส่วนประกอบที่เป็นอันตรายในปฏิกิริยาเคมีทางอากาศทำให้คุณภาพของการเชื่อมเสื่อมลงโดยทั่วไป เชื่อมโลหะที่อุณหภูมิที่กำหนดและออกซิเจน ไนโตรเจน ไฮโดรเจน ฯลฯ ในอากาศให้เกิดปฏิกิริยาเคมี

เพื่อป้องกันไม่ให้รอยเชื่อมถูก "ออกซิไดซ์" คือการลดหรือหลีกเลี่ยงการสัมผัสของส่วนประกอบที่เป็นอันตรายดังกล่าวกับโลหะเชื่อมในสถานะอุณหภูมิสูง สถานะอุณหภูมิสูงนี้ไม่ได้เป็นเพียงสระโลหะหลอมเหลว แต่จากโลหะเชื่อม ถูกละลายจนกลายเป็นแหล่งหลอมเหลวของการแข็งตัวของโลหะ และอุณหภูมิของมันจะลดลงเหลืออุณหภูมิหนึ่งที่ต่ำกว่าตลอดระยะเวลา!

ตัวอย่าง

ตัวอย่างเช่น ในการเชื่อมโลหะผสมไทเทเนียม เมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 300 องศาสามารถดูดซับไฮโดรเจนได้อย่างรวดเร็ว 450 องศาเหนือสามารถดูดซับออกซิเจนได้อย่างรวดเร็ว และ 600 องศาเหนือสามารถดูดซับไนโตรเจนได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นโลหะผสมไทเทเนียมจึงเชื่อมในการแข็งตัวและอุณหภูมิจะลดลงเป็น ต่ำกว่าระดับที่ต้องการผลการป้องกันที่มีประสิทธิภาพ 300 องศา มิฉะนั้นจะถูก "ออกซิไดซ์"

คำอธิบายข้างต้นเข้าใจได้ไม่ยาก การเป่าเข้าไปในแก๊สป้องกันไม่เพียงแต่ต้องการการป้องกันสระเชื่อมอย่างทันท่วงทีเท่านั้น แต่ยังต้องมีการเชื่อมพื้นที่ที่แข็งตัวเพื่อการป้องกันด้วย ดังนั้นการใช้งานทั่วไปของรูปที่ 1 จะแสดงที่ด้านข้างของ ด้านแกนของก๊าซป้องกันเป่า เนื่องจากวิธีการป้องกันนี้สัมพันธ์กับการป้องกันโคแอกเซียลในรูปที่ 2 ในการป้องกันช่วงการป้องกันที่กว้างขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่เชื่อมที่เพิ่งแข็งตัวมีการป้องกันที่ดีกว่า

การเป่าด้านข้างแบบบายพาสสำหรับการใช้งานด้านวิศวกรรม ผลิตภัณฑ์บางชนิดไม่สามารถใช้งานได้โดยใช้ก๊าซป้องกันการเป่าแบบบายพาส สำหรับผลิตภัณฑ์เฉพาะบางอย่างสามารถใช้ได้เฉพาะก๊าซป้องกันแบบโคแอกเชียลเท่านั้น ความต้องการเฉพาะจากโครงสร้างผลิตภัณฑ์และรูปแบบของข้อต่อเพื่อสร้าง ทางเลือกที่ตรงเป้าหมาย!

การเลือกวิธีการเป่าแก๊สป้องกันเฉพาะ

เชื่อมเส้นตรง

รูปร่างของตะเข็บเชื่อมตรง และข้อต่ออาจเป็นข้อต่อชน ข้อต่อตัก ข้อต่อเนื้อ หรือข้อต่อแบบเรียงซ้อน และผลิตภัณฑ์ประเภทนี้นิยมใช้แก๊สป้องกันด้านข้างเพลาด้านข้าง

การเชื่อมกราฟิกแบบปิดระนาบ

รูปร่างของรอยเชื่อมของผลิตภัณฑ์คือเส้นรอบวงระนาบ, รูปร่างเหลี่ยมระนาบ, รูปร่างเส้นแบ่งหลายส่วนระนาบและรูปปิดอื่น ๆ , รูปแบบของข้อต่อสำหรับข้อต่อชน, ข้อต่อตัก, ข้อต่อที่ทับซ้อนกัน, ข้อต่อเชื่อมแบบเรียงซ้อน ฯลฯ และผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ควรใช้วิธีป้องกันแก๊สโคแอกเชียลเป็นที่ต้องการ

การเลือกก๊าซป้องกันส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพ ประสิทธิภาพ และต้นทุนของการผลิตการเชื่อม แต่เนื่องจากความหลากหลายของวัสดุการเชื่อม ในกระบวนการเชื่อมจริง การเลือกก๊าซเชื่อมก็มีความซับซ้อนมากขึ้นเช่นกัน คุณต้องคำนึงถึง วัสดุการเชื่อม วิธีการเชื่อม ตำแหน่งการเชื่อม รวมถึงข้อกำหนดของเอฟเฟกต์การเชื่อม ผ่านการทดสอบการเชื่อมเพื่อเลือกก๊าซเชื่อมที่เหมาะสมยิ่งขึ้น เพื่อให้ได้ผลลัพธ์การเชื่อมที่ดีขึ้น!