Selectie en gebruik van gassen tijdens het lassen
1. De kernrol van gassen in laserslassen
· Bescherming van de gesmolten pool: het voorkomen van oxidatie- en nitridreacties tussen het metaal en zuurstof, stikstof, enz. . in de lucht bij hoge temperaturen, en het vermijden van defecten zoals poriën en scheuren .
· Assisteren van de koeling van de gesmolten pool: het regelen van de stollingsnelheid van het gesmolten zwembad door de luchtstroom om de microstructuur en eigenschappen van de lasnad te verbeteren .
· Spletters verwijderen: het verminderen van de verontreiniging van de lens of werkstukoppervlak veroorzaakt door metaalspatten tijdens het lassen .
· Regulering van het plasma: tijdens het laserslassen van krachtige laser, onderdrukt de absorptie van de plasmakwol
2. Gemeenschappelijke gastypes en -kenmerken die worden gebruikt bij laserslassen
· Inerte gassen (voornamelijk gebruikt voor bescherming)
Argon (AR): hoge dichtheid, uitstekend beschermingseffect, lage kosten; Stabiele luchtstroom, minder vatbaar voor spatten . geschikt voor het lassen van roestvrij staal, aluminiumlegering, koper en andere non-ferrometalen evenals dunne platen, vooral geschikt voor gepulseerd laserslassen .
Helium (HE): lage dichtheid en hoge thermische geleidbaarheid, die plasma effectief kunnen onderdrukken en het penetratievermogen van diepe fusielassen kunnen verbeteren; De kosten zijn echter hoog . geschikt voor continue laserlassen van dikke platen (zoals koolstofstaal, titaniumlegering), of voor scenario's waarbij hoge lassnelheid vereist is .
· Actief gas (gebruikt voor specifieke materialen of processen)
Koolstofdioxide (CO₂):
Het reageert met metalen om CO te vormen, die de oppervlaktespanning van het gesmolten pool kan verminderen en de vloeibaarheid van de gesmolten pool kan verbeteren . Maar het is gevoelig om lasoxidatie te veroorzaken .
Toepasselijke scenario's: koolstofarme staallassen (moet worden gebruikt in combinatie met andere gassen), of voor laser-Mig composietlassen .
Stikstof (n₂):
Het is kosteneffectief, maar het vormt gemakkelijk harde en brosse nitriden met metalen zoals titanium en aluminium, wat de taaiheid van de las beïnvloedt .
Toepasselijke scenario's: roestvrijstalen oppervlakteafdichtingslassen (voor niet-kritische structuren), of koperlegering lassen (om oxidatie te remmen) .
3. De belangrijkste factoren voor gasselectie
· Lasmateriaaltypen
Aluminiumlegering: gebruik bij voorkeur pure argon (AR), waarbij stikstof-geïnduceerde overbrozen worden vermeden; Overweeg voor dikke platen het argon-heliummengsel (e . g . ar: hij=7: 3) .
Carbon steel / stainless steel: Thin plates use argon, medium-thick plates (>5 mm) gebruik helium- of argon-heliummengsel om de penetratiediepte te verhogen; Voor koolstofarme staal, een kleine hoeveelheid co₂ (<5%) can be added to improve the fluidity of the molten pool.
Koper / titaniumlegering: koperlassen maakt gebruik van argon of stikstof (om oxidatie te voorkomen), titaniumlegering maakt gebruik van argon met hoge zuiverheid (om nitriding te voorkomen) .
· Parameters van het lasproces
High-power continuous welding (>2 kW): gebruik helium- of argon-heliummengsel, het verminderen van plasma-afscherming;
Laagvermogen gepulseerd lassen (<1kW): Pure argon is sufficient, with low cost and stable protection effect.
· Vereisten voor lassenkwaliteit
Lassen met hoge taaiheid (zoals ruimtevaartcomponenten): vermijd stikstof, geef de voorkeur aan argon of helium;
Lassen met hoge soepelheidsvereisten: gebruik argon of helium om spat- en oxide -schaal te verminderen .
4. sleutelpunten voor het gebruik van gassen
· Gaszuiverheidscontrole
De zuiverheid van inerte gassen moet groter zijn dan of gelijk zijn aan 99,99% (onzuiverheden zoals water en zuurstof kunnen lasporositeit veroorzaken);
De zuiverheid van actieve gassen (zoals co₂) moet groter zijn dan of gelijk zijn aan 99 . 5%, en ze moeten worden gedroogd (om vocht te voorkomen dat waterstofporiën veroorzaakt).
· Gasstroomregeling
Lage stroomsnelheid: onvoldoende bescherming, vatbaar voor oxidatie;
Hoge stroomsnelheid: turbulente luchtstroom, lucht wordt geïntroduceerd en het kan het gesmolten poolmetaal wegblazen .
Referentiewaarden:
Argon Gas: Thin Plate Welding (1-3 mm) 8-15 l/min, medium-dick plaat (5-10 mm) 15-25 l/min;
Heliumgas: het stroomsnelheid moet 30% -50% hoger zijn dan dat van argongas (vanwege de lage dichtheid is een groter debiet nodig om een beschermende gaslaag te vormen) .
· Mondzzle -ontwerp en positie
Nozzle -diameter: meestal 6-10 mm, een grotere diameter vereist een toename van het stroomsnelheid en een kleinere diameter is vatbaar voor verstopping;
Afstand tussen mondstuk en werkstuk: 5-8 mm, te dichtbij kan eenvoudig worden vervuild door spatten, en te ver vermindert het beschermingseffect .
· Richting van de luchtstroomrichting
In dezelfde richting blazen als de lasrichting: geschikt voor snelle lassen, waardoor de interferentie van de luchtstroom op het gesmolten zwembad wordt verminderd;
Side Blowing: Geschikt voor diepe penetratielassen, beter om plasma weg te blazen .
5. Veiligheidsmaatregelen
· Het versterkingsrisico van inerte gassen
Argon en helium zijn kleurloze en geurloze gassen . Bij hoge concentraties zullen ze de zuurstof in de lucht verplaatsen . Tijdens de werking moeten ventilatie worden gehandhaafd om te voorkomen dat ze in ingesloten ruimtes worden gebruikt .
· De toxiciteit en het explosierisico van reactieve gassen
Overmatige CO₂ -concentratie kan ademhalingsproblemen veroorzaken . stikstof, wanneer verwarmd, reageert met metalen en kan toxische stikstofoxiden produceren . Een beschermend masker moet worden gedragen;
Vermijd het mengen van reactieve gassen met ontvlambare gassen (zoals acetyleen) om explosie te voorkomen .
· Gascilinderbeheer
Gascilinders moeten vast worden bewaard, weggehouden van warmtebronnen en brandbronnen, en de uitgangsdruk moet worden geregeld door een drukverminderer (meestal 0.2-0.5 MPa)
-- rayther laser Camila Wang