Comment utiliser correctement le gaz dans le soudage laser

Lors du soudage au laser, le gaz de protection affectera la formation de la soudure, la qualité de la soudure, la profondeur et la largeur de la soudure. Dans la plupart des cas, le soufflage de gaz protecteur aura un effet positif sur la soudure, mais il peut également avoir un effet négatif.

1. Le soufflage correct dans le gaz protecteur protégera efficacement le bain de soudure pour réduire, voire éviter l'oxydation.

2. Le soufflage correct du gaz protecteur peut réduire efficacement les éclaboussures générées pendant le processus de soudage.

3. Le soufflage correct du gaz protecteur peut favoriser la propagation uniforme du bain de soudure pendant la solidification, de sorte que la formation de soudure soit uniforme et belle.

4. Le soufflage correct du gaz protecteur peut réduire efficacement l'effet de protection du panache de vapeur métallique ou du nuage de plasma sur le laser et augmenter le taux d'utilisation effectif du laser.

5. Le soufflage correct du gaz protecteur peut réduire efficacement la porosité de la soudure.

Tant que le type de gaz, le débit de gaz et la méthode d'injection sont correctement sélectionnés, l'effet idéal peut être obtenu.

Cependant, une utilisation incorrecte du gaz de protection peut également avoir des effets néfastes sur le soudage.

Cependant, une utilisation incorrecte du gaz de protection peut également avoir des effets néfastes sur le soudage.

1. Un soufflage incorrect du gaz de protection peut entraîner une détérioration de la soudure.

2. Choisir le mauvais type de gaz peut provoquer des fissures dans la soudure et également entraîner une réduction des propriétés mécaniques de la soudure.

3. Choisir le mauvais gaz à souffler Le débit peut provoquer une oxydation plus grave de la soudure (que le débit soit trop grand ou trop faible), et peut également provoquer une grave perturbation du métal du bain de soudure par des forces externes, ce qui entraîne en cas d'effondrement de la soudure ou de formation inégale.

4. Choisissez la mauvaise méthode d'injection de gaz. La soudure n'aura aucun effet protecteur, voire pratiquement aucun effet protecteur, ou aura un impact négatif sur la forme de la soudure.

5. Le soufflage du gaz de protection aura un certain impact sur la pénétration de la soudure, en particulier lors du soudage de plaques minces, cela réduira la profondeur de soudage. Pénétration profonde des coutures.

Les gaz de protection pour le soudage laser couramment utilisés comprennent principalement le N2, l’Ar et le He. Leurs propriétés physiques et chimiques sont différentes, et donc leurs effets sur les soudures sont également différents.

1. Azote (N2)

L'énergie d'ionisation du N2 est modérée, supérieure à celle de l'Ar et inférieure à celle du He. Le degré d'ionisation sous l'action du laser est moyen, ce qui peut mieux réduire la formation de nuages ​​de plasma, augmentant ainsi l'utilisation efficace du laser. L'azote peut réagir chimiquement avec les alliages d'aluminium et l'acier au carbone à une certaine température pour produire des nitrures, qui augmentera la fragilité de la soudure et réduira la ténacité, ce qui aura un impact négatif plus important sur les propriétés mécaniques du joint de soudure. , il n'est donc pas recommandé d'utiliser de l'azote pour protéger les soudures en alliage d'aluminium et en acier au carbone.

Le nitrure produit par la réaction chimique entre l’azote et l’acier inoxydable peut améliorer la résistance du joint soudé et contribuera à améliorer les propriétés mécaniques de la soudure. Par conséquent, l’azote peut être utilisé comme gaz protecteur lors du soudage de l’acier inoxydable.

2.Argon

Ar a une énergie d'ionisation relativement faible et un degré élevé d'ionisation sous l'action du laser, ce qui n'est pas propice au contrôle de la formation de nuages ​​​​de plasma et aura un certain impact sur l'utilisation efficace du laser. Cependant, l’activité de l’Ar est très faible et il est difficile de réagir chimiquement avec les métaux courants. réaction, et le coût de l’Ar n’est pas élevé. De plus, la densité de l'Ar est relativement grande, ce qui favorise la descente vers le haut du bain de soudure et peut mieux protéger le bain de fusion, de sorte qu'il peut être utilisé comme gaz de protection conventionnel.

3. Hélium

Il possède l'énergie d'ionisation la plus élevée et le degré d'ionisation sous l'action du laser est très faible. Il peut ainsi contrôler la formation de nuages ​​​​de plasma. Le laser peut bien agir sur les métaux. Compte public WeChat : micro-soudeur, et son activité est très faible et fondamentalement non nocive. Il réagit chimiquement avec le métal et constitue un bon gaz de protection pour les soudures. Cependant, le coût de l’He est trop élevé et ce gaz n’est généralement pas utilisé dans les produits fabriqués en série. Il est généralement utilisé pour des recherches scientifiques ou des produits à très haute valeur ajoutée.

Il existe actuellement deux manières principales de souffler du gaz de protection : La première consiste à souffler du gaz de protection sur un axe latéral. L'autre est un gaz de protection coaxial.

Le choix spécifique entre les deux méthodes de soufflage dépend de considérations globales. Généralement, il est recommandé d’utiliser la méthode de soufflage latéral du gaz protecteur.

Tout d’abord, il faut préciser que ce qu’on appelle « l’oxydation » de la soudure n’est qu’un nom courant. Théoriquement, il s'agit de la réaction chimique entre la soudure et les composants nocifs de l'air, entraînant une détérioration de la qualité de la soudure. Généralement, le métal fondu est oxydé à une certaine température. Réagit chimiquement avec l'oxygène, l'azote, l'hydrogène, etc. présents dans l'air.

Empêcher la soudure d'être « oxydée » consiste à réduire ou à éviter le contact de ces composants nocifs avec le métal fondu à haute température, qui n'est pas seulement le métal en fusion, mais toute la période à partir du moment où le métal fondu est fondu jusqu'à ce que le métal du bain en fusion soit solidifié et que sa température soit réduite en dessous d'une certaine température.

Par exemple, le soudage d'alliages de titane, lorsque la température supérieure à 300 degrés C peut rapidement absorber l'hydrogène, au-dessus de 450 degrés C peut rapidement absorber l'oxygène, au-dessus de 600 degrés C peut rapidement absorber l'azote, donc l'alliage de titane se soude après solidification et la température est réduite en dessous. À 300 degrés C, cette étape doit être une protection efficace, sinon elle sera « oxydée ».

Il n'est pas difficile de comprendre à partir de la description ci-dessus que le gaz de protection soufflé doit non seulement protéger en temps opportun le bain de fusion, mais doit également protéger la zone qui vient d'être solidifiée et qui a été soudée. Par conséquent, le gaz de protection soufflé latéralement illustré à la figure 1 est généralement adopté, car la protection de cette voie est plus large que celle de la protection coaxiale de la figure 2. En particulier, elle offre une meilleure protection pour la zone où la soudure vient de se solidifier. .

Soufflage latéral sur l'arbre latéral Pour les applications d'ingénierie, tous les produits ne peuvent pas utiliser de gaz de protection soufflé sur le côté de l'arbre latéral. Pour certains produits spécifiques, seul le gaz de protection coaxial peut être utilisé. Les exigences spécifiques doivent être déterminées à partir de la structure du produit et de la forme du joint. Sélection ciblée.

1. soudage en ligne

La forme du cordon de soudure du produit est linéaire et la forme du joint peut être un joint bout à bout, un joint à recouvrement, un joint d'angle interne ou un joint de soudage à recouvrement. Pour ce type de produit, il est préférable d'utiliser un gaz de protection soufflé latéralement.

2. Soudure plate à motif fermé

La forme de soudure du produit est une forme fermée telle qu'une forme circulaire plate, une forme polygonale plate, une forme linéaire plate multi-segments, etc. Les formes de joint peuvent être des joints bout à bout, des joints à recouvrement, des joints de soudure à chevauchement, etc. Les types de produits sont tous utilisés comme le montre la figure 2. La méthode coaxiale au gaz de protection est meilleure.

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