1. Arten von Schutzgas
Die häufig verwendeten Schutzgase für das Laserschweißen sind N2, Ar und He. Ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften sind unterschiedlich, so dass auch die Wirkung auf die Schweißnaht unterschiedlich ist.
1) N2
Die Ionisationsenergie von N2 ist moderat, höher als die von AR und niedriger als die von ihm. Der Ionisationsgrad von N2 ist unter DerWirkung des Lasers allgemein, was die Bildung von Plasmawolken reduzieren und die effektive Nutzung des Lasers erhöhen kann. Stickstoff kann mit Aluminiumlegierung und Kohlenstoffstahl bei einer bestimmten Temperatur reagieren, um Nitrid zu erzeugen, das die Schweißsprödigkeit verbessert, die Zähigkeit reduziert und sich stark nachteilig auf die mechanischen Eigenschaften der Schweißverbindung auswirkt. Daher wird nicht empfohlen, Stickstoff zu verwenden, um die Schweißnaht von Aluminiumlegierung und Kohlenstoffstahl zu schützen.
Das nitrid, das durch die chemische Reaktion zwischen Stickstoff und Edelstahl entsteht, kann die Festigkeit der Schweißverbindung verbessern, was der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht förderlich ist, so dass Stickstoff als Schutzgas beim Schweißen von Edelstahl verwendet werden kann.
2) Ar
Die Ionisationsenergie von AR ist relativ niedrig, und der Ionisationsgrad ist unter der Einwirkung des Lasers relativ hoch, was der Kontrolle der Bildung von Plasmawolken nicht förderlich ist und einen gewissen Einfluss auf die effektive Nutzung des Lasers haben wird. Die Aktivität von AR ist jedoch sehr gering, es ist schwierig, mit gängigen Metallen zu reagieren, und die Kosten von AR sind nicht hoch. Darüber hinaus ist die Dichte von AR groß, was dazu beiträgt, über dem Schweißbad zu sinken, Es kann das Schweißbad besser schützen, so dass es als herkömmliches Schutzgas verwendet werden kann.
3) Er
Die Ionisationsenergie von ihm ist am höchsten, und der Ionisationsgrad ist unter der Einwirkung des Lasers sehr niedrig, der die Bildung von Plasmawolken gut kontrollieren kann. Laser kann gut auf Metall wirken, und seine Aktivität ist sehr gering, die im Grunde nicht mit Metall reagiert, so dass er ein gutes Schweißschutzgas ist. Allerdings sind die Kosten für ihn zu hoch, so dass es nicht in allgemeinen Massenproduktionsprodukten verwendet wird, Er wird im Allgemeinen in der wissenschaftlichen Forschung oder in Produkten mit hoher Wertschöpfung verwendet.
2. Blasmodus des Schutzgases
Derzeit gibt es hauptsächlich zwei Möglichkeiten, das Schutzgas zu blasen: Eine besteht darin, das Schutzgas auf die Seite der Seitenwelle zu blasen, wie in Abbildung 1 gezeigt; Das andere ist koaxiales Schutzgas, wie in Abbildung 2 dargestellt.
Abbildung1 Seitliches wellenseitiges Blasschutzgas
Abbildung 2 Koaxiales Schutzgas
Wie man die beiden Arten des Blasens wählt, ist in vielerlei Hinsicht eine umfassende Überlegung. Im Allgemeinen wird empfohlen, die Art des seitlich blasenden Schutzgases zu verwenden.
Auswahlprinzip des Blasmodus des Schutzgases
Zunächst muss klar sein, dass die sogenannte "Oxidation" der Schweißnaht nur ein gebräuchlicher Name ist. Theoretisch bezieht es sich auf die chemische Reaktion zwischen der Schweißnaht und den schädlichen Komponenten in der Luft, die zur Verschlechterung der Schweißqualität führt. Der häufige Grund ist, dass das Schweißmetall mit Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff in der Luft bei einer bestimmten Temperatur reagiert.
Um zu verhindern, dass die Schweißnaht "oxidiert" wird, muss der Kontakt solcher schädlichen Komponenten mit dem Schweißmetall bei hoher Temperatur reduziert oder vermieden werden, was nicht nur das geschmolzene Poolmetall ist, sondern auch der gesamte Prozess von dem Zeitpunkt, an dem das Schweißmetall geschmolzen wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem das Schweißmetall erstarrt und seine Temperatur unter eine bestimmte Temperatur fällt.
Zum Beispiel, wenn die Temperatur des Titanlegierungsschweißens über 300 ° C liegt, kann es Wasserstoff schnell absorbieren, wenn die Temperatur über 450 ° C liegt, kann es Sauerstoff schnell absorbieren, und wenn die Temperatur über 600 ° C liegt, kann es Stickstoff schnell absorbieren. Daher sollte das Schweißen von Titanlegierungen nach der Erstarrung und bei einer Temperatur unter 300 °C wirksam geschützt werden, da es sonst "oxidiert" wird.
Aus der obigen Beschreibung ist nicht schwer zu verstehen, dass das geblasene Schutzgas nicht nur das Schweißbad rechtzeitig schützen muss, sondern auch den gerade erst erstarrten Bereich, der geschweißt wurde, schützen muss. Daher wird im Allgemeinen das in Abb. 1 gezeigte seitliche wellenseitige Blasschutzgas verwendet, da der Schutzbereich dieses Verfahrens breiter ist als der des koaxialen Schutzverfahrens in Abb. 2, Insbesondere hat es einen besseren Schutz für den Bereich, in dem die Schweißnaht gerade erst erstarrt ist.
Für technische Anwendungen können nicht alle Produkte die Art und Weise des seitlichen wellenseitigen Blasenschutzgases übernehmen. Für einige spezifische Produkte kann nur koaxiales Schutzgas verwendet werden. Eine spezifische Auswahl sollte aus der Produktstruktur und der Fugenform erfolgen.
