Tôi nên sử dụng khí bảo vệ nào để hàn laser? Thổi bên hay thổi đồng trục?

10, 2019

by Oree Laser

Vai trò của khí bảo vệ trong hàn laser


Trong hàn laser, khí bảo vệ sẽ ảnh hưởng đến sự hình thành mối hàn, chất lượng mối hàn, độ sâu mối hàn và chiều rộng mối hàn, v.v. cũng mang lại tác dụng phụ.


Tác động tích cực của việc che chắn khí đối với hàn laser


● blowing Việc thổi khí bảo vệ đúng cách sẽ bảo vệ hiệu quả bể hàn khỏi quá trình oxy hóa và thậm chí tránh được quá trình oxy hóa;

● blowing Việc thổi khí bảo vệ đúng cách có thể làm giảm hiệu quả sự văng ra trong quá trình hàn và bảo vệ gương lấy nét;

● blowing Việc thổi khí bảo vệ đúng cách có thể thúc đẩy sự lan rộng đồng đều của bể hàn trong quá trình hóa rắn để mối hàn được hình thành đồng đều và đẹp;

● blowing Việc thổi khí bảo vệ đúng cách có thể làm giảm hiệu quả hơi kim loại hoặc hiệu ứng che chắn của đám mây plasma trên tia laser để năng lượng laser chạm tới bề mặt phôi, và do đó làm tăng tốc độ sử dụng hiệu quả của laser;

● blowing Việc thổi khí bảo vệ đúng cách có thể làm giảm hiệu quả độ xốp của mối hàn.


Miễn là loại khí, tốc độ dòng khí và phương pháp thổi được chọn chính xác, hiệu quả lý tưởng có thể đạt được. Tuy nhiên, sử dụng khí bảo vệ không đúng cách cũng có thể có tác dụng phụ đối với hàn.


Tác dụng bất lợi của việc sử dụng khí bảo vệ không đúng cách đối với hàn laser


● blowing Việc thổi khí che chắn không đúng cách có thể làm cho mối hàn bị hư hỏng;

● Chọn sai loại khí có thể gây ra vết nứt trong mối hàn, và cũng có thể dẫn đến giảm tính chất cơ học của mối hàn;

● Chọn sai loại khí có thể làm cho mối hàn bị oxy hóa nhiều hơn (cho dù dòng chảy quá lớn hoặc quá nhỏ), hoặc nó có thể làm cho kim loại hồ hàn bị xáo trộn nghiêm trọng bởi lực bên ngoài làm cho mối hàn bị sụp đổ hoặc hình thức không đồng đều;

● Chọn sai phương pháp thổi khí sẽ dẫn đến mối hàn không đạt được hiệu quả bảo vệ hoặc ảnh hưởng tiêu cực đến sự hình thành mối hàn;

● Việc bơm khí bảo vệ sẽ có ảnh hưởng nhất định đến sự xâm nhập của mối hàn, đặc biệt là khi tấm mỏng được hàn, độ xuyên của mối hàn sẽ bị giảm.

 

Các loại khí bảo vệ


Nitơ N2 --- có thể được sử dụng để hàn khí bảo vệ bằng thép không gỉ


Năng lượng ion hóa của N2 ở mức trung bình, cao hơn Ar, thấp hơn so với He và mức độ ion hóa dưới tác động của laser là chung, có thể làm giảm tốt hơn sự hình thành của đám mây plasma, do đó làm tăng hiệu quả sử dụng laser. Nitơ có thể phản ứng với hợp kim nhôm và thép carbon ở nhiệt độ nhất định để tạo ra nitrua, điều này sẽ cải thiện độ giòn của mối hàn và giảm độ dẻo dai, và có ảnh hưởng xấu đến tính chất cơ học của mối hàn. Do đó, không nên sử dụng nitơ để bảo vệ mối hàn của hợp kim nhôm và thép carbon.


Nitride được tạo ra bởi phản ứng hóa học giữa nitơ và thép không gỉ có thể cải thiện độ bền của mối hàn và cải thiện tính chất cơ học của mối hàn. Do đó, nitơ có thể được sử dụng làm khí bảo vệ khi hàn thép không gỉ.


●Argon Ar --- hiệu suất cao, khí bảo vệ thông thường nhất


Năng lượng ion hóa của Ar tương đối thấp và mức độ ion hóa cao dưới tác động của tia laser, không có lợi cho việc kiểm soát sự hình thành của đám mây plasma và sẽ có ảnh hưởng nhất định đến việc sử dụng laser hiệu quả. Tuy nhiên, hoạt động của Ar rất thấp và rất khó phản ứng với các kim loại thông thường, và giá thành của Ar không cao. Bên cạnh đó, mật độ của Ar lớn, có lợi cho việc chìm bên trên bể hàn và có thể bảo vệ tốt hơn bể hàn. Do đó, Ar có thể được sử dụng như một loại khí bảo vệ thông thường.

 

●Helium He --- loại khí bảo vệ tốt nhất nhưng cũng đắt nhất


Anh ta có năng lượng ion hóa cao nhất và ion hóa thấp dưới tác động của laser. Nó có thể kiểm soát sự hình thành của đám mây plasma rất tốt và tia laser có thể hoạt động tốt trên kim loại. Hơn nữa, hoạt động của He rất thấp, và nó không phản ứng hóa học với kim loại, vì vậy nó là một loại khí bảo vệ mối hàn tốt. Tuy nhiên, chi phí của He quá cao để phù hợp với các sản phẩm sản xuất hàng loạt. Ông thường được sử dụng cho nghiên cứu khoa học hoặc các sản phẩm có giá trị gia tăng rất cao.


Phương pháp thổi khí bảo vệ



Có hai cách chính để thổi khí bảo vệ: một là thổi khí bảo vệ song song, như hình dưới đây:


01旁轴保护气体(越).jpg


Cái còn lại là khí bảo vệ đồng trục, như hình dưới đây:


02同轴保护气体(越).jpg


Sự lựa chọn của hai phương pháp thổi là một sự xem xét toàn diện về các khía cạnh khác nhau. Đó là khuyến cáo để sử dụng một khí thổi che chắn bên.


Nguyên tắc lựa chọn phương pháp thổi khí bảo vệ như sau: mối hàn thẳng là tốt với trục bên, và mô hình đóng phẳng là đồng trục.


Trước hết, cần phải rõ ràng rằng cái gọi là mối hàn bị oxy hóa chỉ là một tên phổ biến, về mặt lý thuyết có nghĩa là vật liệu sẽ phản ứng với oxy, nitơ, heli ở nhiệt độ cao.


Ngăn chặn mối hàn không bị oxy hóa là để giảm hoặc ngăn chặn các thành phần gây hại như vậy tiếp xúc với kim loại hàn ở nhiệt độ cao. Điều kiện nhiệt độ cao này không chỉ là kim loại hồ nóng chảy mà là toàn bộ thời gian từ khi kim loại hàn bị nóng chảy cho đến khi kim loại hồ nóng chảy đông cứng lại và nhiệt độ của nó giảm xuống dưới một nhiệt độ nhất định.


Ví dụ, hợp kim titan có thể hấp thụ nhanh hydro khi nhiệt độ trên 300oC, oxy có thể được hấp thụ nhanh khi ở trên 450oC và nitơ có thể được hấp thụ nhanh khi ở trên 600oC. Do đó, mối hàn hợp kim titan được bảo vệ hiệu quả sau khi hóa rắn và nhiệt độ được hạ xuống dưới 300oC, nếu không, nó sẽ bị oxy hóa.


Không khó hiểu từ mô tả ở trên rằng việc thổi khí bảo vệ không chỉ cần bảo vệ hồ hàn đúng lúc mà còn bảo vệ khu vực mới được hóa rắn. Do đó, khí bảo vệ thổi song song thường được sử dụng, bởi vì khí che chắn thổi song song có phạm vi bảo vệ rộng hơn chế độ bảo vệ đồng trục, đặc biệt đối với khu vực đường hàn vừa được hóa cứng.


Đối với các ứng dụng kỹ thuật, không phải tất cả các sản phẩm đều có thể sử dụng khí bảo vệ thổi bên. Đối với một số sản phẩm cụ thể, chỉ có thể sử dụng khí bảo vệ đồng trục. Cụ thể, nó cần được lựa chọn từ cấu trúc sản phẩm và hình thức khớp.


Sự lựa chọn của phương pháp thổi khí bảo vệ cụ thể


Đường hàn thẳng


03直线状焊缝(越).jpg


Như thể hiện trong hình, hình dạng mối hàn của sản phẩm là tuyến tính và dạng khớp là khớp mông, khớp đùi, khớp góc nữ hoặc khớp hàn. Loại sản phẩm này tốt nhất là được cung cấp bởi khí thổi che chắn bên.


●Hàn kín đồ họa


04平面封闭图形状焊缝-1(越).jpg05平面封闭图形状焊缝-2(越).jpg06平面封闭图形状焊缝-3(越).jpg


Như trong hình, hình dạng mối hàn của sản phẩm là một mô hình khép kín như hình tròn chu vi phẳng, hình đa giác phẳng và hình dạng đường thẳng nhiều phân đoạn. Hình thức khớp là khớp mông, khớp đùi, khớp hàn, vv Loại sản phẩm này nên áp dụng phương pháp khí bảo vệ đồng trục.


Việc lựa chọn khí bảo vệ ảnh hưởng đến chất lượng, hiệu quả và chi phí sản xuất hàn. Tuy nhiên, do sự đa dạng của vật liệu hàn, việc lựa chọn khí hàn cũng phức tạp trong quá trình hàn. Cần xem xét toàn diện vật liệu hàn, phương pháp hàn, vị trí hàn và kết quả hàn yêu cầu. Kiểm tra hàn có thể được sử dụng để chọn khí hàn phù hợp hơn cho kết quả hàn tốt hơn.


0Bình luận

Để lại một bình luận

Địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc phải đánh dấu *

Gửi
TRƯỚC Ảnh hưởng của đầu phun cắt đến chất lượng cắt laser và nên chọn đầu phun nào cho các tấm có độ dày khác nhau
Tính năng hàn laser TIẾP THEO