نعم ، لجميع التطبيقات المهنية تقريبًا ،ألياف الليزر لحامتتطلب غازًا محميًا . حذفه هو أحد أسرع الطرق لإنتاج لحام ضعيف ، عيب ، وغير موثوق به . يعمل الغاز كدرع واقٍ للمعادن المنصهرة ، مما يمنع التلوث من الهواء ، والذي قد يدمر قوة اللحام ومظهره {{2}
على الرغم من أن بعض الشركات المصنعة قد تدعي أن آلاتهم لا تحتاج إلى غاز ، أو قد تميل إلى توفير التكاليف ، فإن فهم سبب كون الغاز ضروريًا سيوفر لك من حالات الفشل المكلفة وإعادة صياغة الخط .
لماذا محمية الغاز مطلوب للحام بالليزر؟
حماية الغاز للحام الليزريفعل أكثر بكثير من مجرد "Shield ." إنه جزء نشط من عملية اللحام مع أربع وظائف رئيسية .
1. حماية تجمع اللحام من الغلاف الجوي
يعتبر المعدن المنبئن تفاعليًا للغاية مع الأكسجين والنيتروجين والرطوبة في الهواء . يسبب هذا التفاعل عيوبًا مثل الأكسدة (تلون/مقياس) ، مسامية (فقاعات الغاز) ، وتناقضها ، والتي تضعف بشدة المفصل.
يخلق الغاز حاجزًا وقائيًا حول منطقة اللحام ، ويزيل الهواء المحيط و "حماية" بركة اللحام بشكل فعال من الغلاف الجوي حتى يصلب المعدن المنصهر .
2. التحكم في عمود البلازما
الطاقة العاليةآلات لحام الليزر الأليافقم بإنشاء سحابة من المعدن المبخر (البلازما) فوق اللحام . يمكن أن تمنع هذه السحابة البلازما وتنتشر طاقة الليزر ، وتقليل الاختراق والكفاءة .
تعمل طائرة غاز العملية على تهب جسديا هذا البلازما ، مما يضمن أن القوة الكاملة للليزر تصل إلى قطعة العمل . كما يلاحظ أحد الدراسة ، "تمتص بخار المعادن امتصاص شعاع الليزر ويؤين في سحابة البلازما .
3. استقرار تجمع اللحام وثقب المفتاح
يساعد ضغط وتدفق الغاز على خلق تجمع مضغوط ناعم ومستقر ، مما يؤدي إلى حبة لحام موحدة . في لحام "ثقب المفتاح" العميق ، ويساعد ضغط الغاز على منع ثقب المفتاح من الانهيار ، وهو سبب رئيسي للمسامية.
4. حماية عدسة تركيز الليزر
يخلق تيار الغاز حاجزًا إيجابيًا للضغط الذي يضرب أبخرة وأبخرة بعيدًا عن عدسة التركيز باهظة الثمن وحساسة ، مما يمنع الضرر .آلة لحام الليزر باليدسلامة النظام البصري .
اختيار الغاز المناسب للمعادن الخاص بك
نوعغاز اللحام بالليزرلا تستخدم بنفس القدر من الأهمية باستخدامه على الإطلاق ..
المتنافسين الرئيسيين
- الأرجون (AR): معيار الصناعة لمعظم التطبيقات . حماية كبيرة ، جيدة لمعظم المواد مثل الفولاذ المقاوم للصدأ ،الألومنيومو Titanium . ضعفها الرئيسي هو التحكم في البلازما السيئة في قوة عالية جدًا بسبب انخفاض طاقة التأين .
- الهيليوم (هو): خيار الأداء عالي الأداء مع التحكم الممتاز للبلازما والاختراق العميق . بشكل خاص على المواد السميكة أو النحاس بسبب طاقة التأين العالية ، مما يسمح للليزر بالمرور بسلاسة دون تداخل . عيبه الرئيسي في التكلفة العالية {}}}
- النيتروجين (N₂): الاختيار الصديق للميزانية الذي يمكن أن يعزز اللحامات في بعض الفولاذ المقاوم للصدأ . ومع ذلك ، فإنه يسبب اللحامات الهشة على الألمنيوم ، التيتانيوم ، وبعض الفولاذ الكربوني بسبب تكوين النيتريد .
- يمزج الغاز: توفر مجموعات مثل Argon/Helium أو Argon/Co₂ طريقة لتحقيق التوازن بين الأداء والتكلفة . يوضح الأبحاث أن مزيج هيليوم بنسبة 50 ٪ و 50 ٪ من Argon يمكن أن يحققوا اللحامات من الفئة I مع تقليل تكاليف استهلاك الهيليوم .
اختيار الغاز بالمواد
| مادة | الغاز الموصى به | لماذا هذا الاختيار | ملاحظات مهمة |
|---|---|---|---|
| الفولاذ المقاوم للصدأ | الأرجون أو النيتروجين | الأرجون للحامات النظيفة ، النيتروجين للحصول على اللحامات الأقوى | تجنب النيتروجين مع درجات التيتانيوم/النيوبيوم |
| الصلب الكربوني | مزيج Argon/Co₂ (75/25) أو الأرجون النقي | اختراق جيد وتوازن التكلفة | إضافة CO₂ تزيد من قوة اللحام |
| الألومنيوم | مزيج الأرجون النقي أو الأرجون/الهيليوم | يساعد الهيليوم في التغلب على الموصلية الحرارية العالية | لا تستخدم النيتروجين أبدًا - أسباب احتضانها |
| التيتانيوم | أرجون عالي النقاء (99.996 ٪) | يمنع تكوين النيتريد الذي يسبب هشاشة | النيتروجين ممنوع منعا باتا |
مخاطر اللحام بالليزر بدون غاز
تخطي الغاز ليس اختصارًا ؛ إنه طريق مباشر لفشل اللحام .لحام الليزر بدون غازيخلق العديد من العيوب الحرجة:
- الأكسدة والتغير: العلامة الأكثر وضوحًا على اللحام السيئ ، مما يؤدي إلى سطح ضعيف وقشور يؤثر على قوة التعب
- المسامية: يتم احتجاز فقاعات الغاز في اللحام ، مما يخلق الفراغات التي تقلل بشكل كبير من القوة
- تكسير: يمكن أن تؤدي تلوث الغلاف الجوي ودورات التدفئة/التبريد غير المستقرة إلى تشققات ساخنة وباردة
- اختراق غير مكتمل: بلوم البلازما غير المنضبط يحظر قوة الليزر ، مما يؤدي إلى رابطة ضحلة وضعيفة
تؤكد الأبحاث أن الأكسجين يشكل أكاسيدًا ، والتي تؤثر على قوة التعب ، بينما تؤثر النيتروجين والنيترات على قابلية تشكيل المواد الملحومة بالليزر .
هل هناك أي استثناءات للقاعدة؟
بينمالحام ليزر الأرجونولحام الليزر النيتروجينهي الممارسات القياسية ، هناك استثناءات محدودة للغاية حيث يمكن النظر في اللحام بدون غاز:
- اللحامات غير الحرجة وغير الهيكلية حيث لا يهم المظهر والقوة
- اللحام داخل غرفة فراغ أو صندوق قفاز مملوء بالفعل بالغاز الخامل
- بعض الحالات المحددة للغاية من اللحام عالي السرعة على الفولاذ الرقيق المنخفض الكربون
ومع ذلك ، بالنسبة إلى 99 ٪ من المستخدمين ، لا تنطبق هذه الاستثناءات . الافتراضي دائمًا لاستخدام غاز محمي لنتائج موثوقة .
علاج الغاز التدريع على أنه ضروري
حماية الغاز ليس ملحقًا اختياريًا ؛ إنه عنصر حاسم للجودة والقوة والموثوقية في اللحام بالليزر .وحدة محمولةأو لحام ليزر الألياف الصناعية ، فإن استثمار الغاز يحمي المعدات الخاصة بك ويضمن سلامة اللحام .
التكلفة الصغيرة للغاز هي استثمار يحمي الاستثمار الأكبر في أجهزتك وسلامة منتجك النهائي . حيث يؤكد خبراء الصناعة باستمرار ، يظل حذف غاز التدريع أحد أسرع الطرق لإنتاج اللحامات المعيبة التي ستفشل عندما تحتاج إلى معظمهم.
الأسئلة الشائعة
س: ما هو الغاز التدريبي الأكثر شيوعًا للحام بالليزر؟
ج: الأرجون هو الغاز الأكثر استخدامًا بسبب أدائه الجيد عبر العديد من المعادن والتكلفة المعتدلة .
س: ما مقدار الغاز الذي أحتاجه؟ (ما معدل التدفق؟)
ج: يعتمد ذلك على الغاز والفوهة والوظيفة ، ولكن معدلات التدفق النموذجية هي 15-40 l/min . يسبب تدفق القليل جدًا من التلوث ؛ يمكن أن يخلق الكثير من الاضطرابات وتعطيل تجمع اللحام . اختبر دائمًا على قطعة خردة أولاً .
س: هل يمكنني استخدام غاز اللحام MIG الخاص بي لحام الليزر الخاص بي؟
ج: في بعض الأحيان ، يمكن أيضًا استخدام مزيج Argon/Co₂ المستخدم في MIG اللحام الصلب لحام الليزر . الأرجون النقي للحام TIG مثالي أيضًا للحام بالليزر . ومع ذلك ، تحقق دائمًا من المتطلبات المحددة للمواد .