De rol van beschermgas
Bij laserlassen beïnvloedt beschermgas de lasvorming, laskwaliteit, lasdiepte en lasbreedte. In de meeste gevallen heeft het inblazen van beschermgas een positief effect op de las, maar het kan ook een negatief effect hebben.
Positieve effecten
- Correct geblazen beschermgas zal het smeltbad effectief beschermen tegen oxidatie;
- Correct ingeblazen beschermgas vermindert effectief de spatten die tijdens het lasproces ontstaan;
- Het juiste blazen in het beschermgas kan de stolling van het lassmeltbad gelijkmatig verspreiden, waardoor de lasvorm uniform en mooi wordt;
- Het juiste blazen van beschermgas kan het afschermingseffect van de metaaldamppluim of plasmawolk op de laser effectief verminderen, waardoor het effectieve gebruik van de laser toeneemt;
- Het correct inblazen van beschermgas kan de porositeit van de lasnaad effectief verminderen. Zolang het gastype, het gasdebiet en de blaasmethode correct zijn gekozen, kan het ideale effect worden verkregen.
Verkeerd gebruik van beschermgas kan echter ook nadelige gevolgen hebben voor het lassen.
De nadelige effecten zijn als volgt:
- Onjuist ingeblazen beschermgas kan leiden tot een slechte lasnaad:
- Selectie van het verkeerde type gas kan leiden tot scheuren van de las en kan ook leiden tot een vermindering van de mechanische eigenschappen van de las;
- de verkeerde keuze van het gasinblaasdebiet kan leiden tot ernstigere oxidatie van de las (het debiet is te hoog of te laag) en kan ook leiden tot ernstige verstoring van het lasbadmetaal door externe krachten, resulterend in instorting van de las of ongelijkmatige vorming;
- de verkeerde keuze van het inblazen van gas kan ertoe leiden dat de las geen beschermend effect bereikt of zelfs in wezen geen beschermend effect heeft of een negatieve invloed heeft op de lasvorming;
- het inblazen van het beschermgas zal een zekere invloed hebben op de lasdiepte, vooral bij het lassen van dunne platen, zal de lasdiepte verminderen.
Soorten beschermgas
Veelgebruikte beschermgassen voor laserlassen zijn voornamelijk N2, Ar, He, hun fysische en chemische eigenschappen zijn verschillend en daarom varieert ook het effect op de lasnaad.
1. Stikstof N2
De ionisatie-energie van N2 is matig, hoger dan die van Ar en lager dan die van He. De mate van ionisatie onder invloed van de laser is gemiddeld, wat de vorming van plasmawolken beter kan verminderen en zo het effectieve gebruik van de laser kan vergroten. Stikstof kan bij een bepaalde temperatuur chemisch reageren met aluminiumlegering en koolstofstaal om nitride te produceren, wat de brosheid van de las zal vergroten en de taaiheid zal verminderen, en een groter nadelig effect zal hebben op de mechanische eigenschappen van de lasverbinding, dus het is niet aanbevolen om stikstof te gebruiken om de las van aluminiumlegering en koolstofstaal te beschermen. De chemische reactie tussen stikstof en roestvrij staal produceert nitriden die de sterkte van de lasverbinding kunnen verbeteren en de mechanische eigenschappen van de las helpen verbeteren, zodat stikstof kan worden gebruikt als beschermgas bij het lassen van roestvrij staal.
2. ArgonAr
Ar's ionisatie-energie is relatief laag, de mate van ionisatie onder invloed van de laser is hoog, is niet bevorderlijk voor het beheersen van de vorming van de plasmawolk, zal een zekere invloed hebben op het effectieve gebruik van de laser, maar Ar-activiteit is zeer laag, het is moeilijk om chemisch te reageren met gewone metalen, en de Ar-kosten zijn niet hoog; bovendien is de dichtheid van Ar groter, wat bevorderlijk is om naar de top van het smeltbad te zinken, kan het smeltbad beter beschermen en kan het dus worden gebruikt als een conventioneel beschermgas.
3. Helium Hij
De ionisatie-energie van He is de hoogste en de ionisatiegraad is erg laag onder invloed van laser, dus het kan de vorming van plasmawolken goed regelen en de laser kan goed op het metaal werken. De kosten van He zijn echter zo hoog dat het niet wordt gebruikt voor massaproducten. Hij wordt doorgaans ingezet voor wetenschappelijk onderzoek of producten met een zeer hoge toegevoegde waarde. De manier waarop het beschermgas wordt ingeblazen.
Er zijn twee hoofdtypen beschermgas die naar binnen blazen: de ene is zijschacht die beschermgas blaast en de andere is coaxiaal beschermgas.
Over het algemeen wordt aanbevolen om de zijwaartse beschermgasmethode te gebruiken.
Selectieprincipe van de methode voor het blazen van beschermend gas
Allereerst moet duidelijk zijn dat de zogenaamde "oxidatie" van de las slechts een algemene naam is, theoretisch verwijst naar de chemische reactie tussen de las en de schadelijke componenten in de lucht, resulterend in een verslechtering van de kwaliteit van de las, gewoonlijk het lasmetaal bij een bepaalde temperatuur en de chemische reactie van zuurstof, stikstof, waterstof, enz. in de lucht.
Om te voorkomen dat de las "geoxideerd" wordt, moet het contact tussen dergelijke schadelijke componenten en het lasmetaal bij hoge temperatuur worden verminderd of vermeden, wat niet alleen het gesmolten lasmetaal is, maar het hele proces vanaf het moment dat het lasmetaal wordt gesmolten tot aan het lasbad. metaal stolt en de temperatuur wordt verlaagd tot onder een bepaalde temperatuur.
Bijvoorbeeld lassen van titaniumlegeringen, wanneer de temperatuur boven 300 graden snel waterstof kan absorberen, 450 graden boven de snelle absorptie van zuurstof, 600 graden boven de snelle absorptie van stikstof, dus lassen van titaniumlegering in de stolling en temperatuur tot 300 graden hieronder deze fase is onderhevig aan een effectief beschermingseffect, anders zal het "oxidatie" zijn.
Uit de bovenstaande beschrijving is het gemakkelijk te begrijpen dat het beschermende gas dat niet alleen in de tijdige bescherming van het smeltbad wordt geblazen, maar ook de noodzaak om te zijn gelast net gestold gebied voor bescherming, dus het algemene gebruik van zij-as zijwaarts blazend beschermend gas, omdat deze manier van bescherming in vergelijking met de coaxiale bescherming van een breder beschermingsbereik, met name voor het net gestolde lasgebied, een betere bescherming heeft.
Voor technische toepassingen kunnen niet alle producten worden beschermd door zijdelings geblazen beschermgas, en voor sommige specifieke producten kan alleen coaxiaal beschermgas worden gebruikt, wat een gerichte selectie van de productstructuur en verbindingsvorm vereist.
De keuze van een specifieke beschermgasblaasmethode
1. Lasnaad in rechte lijn
De vorm van de lasnaad is recht en de vorm van de verbinding is stompe verbinding, overlappingsverbinding, hoekverbinding of gestapelde laskop.
2. Lasnaad met vlak gesloten patroon
De vorm van de lasnaad is een gesloten patroon, zoals een vlakke omtreksvorm, een vlakke multilaterale vorm, een vlakke lijnvorm met meerdere segmenten, enz. De vorm van de verbinding is een stootnaad, een overlappingsnaad, een gestapelde laskop, enz. Dit type product verdient de voorkeur boven de coaxiale beschermgasmethode.
De selectie van beschermgas is rechtstreeks van invloed op de kwaliteit, efficiëntie en kosten van de lasproductie, maar vanwege de diversiteit aan lasmaterialen is de selectie van lasgas ook gecompliceerd in het eigenlijke lasproces, wat een uitgebreide afweging van lasmaterialen, lasmethoden vereist. , lasposities en de vereiste lasresultaten, en door middel van lasproeven om een geschikter lasgas te selecteren en betere lasresultaten te behalen.
