レーザー溶接で「ガス」を正しく使用するにはどうすればよいですか？

レーザー溶接では、シールドガスが溶接部の形成、溶接品質、溶接侵入深さ、溶け込み幅に影響を与えます。ほとんどの場合、シールドガスを吹き付けると溶接にプラスの効果がありますが、損傷を引き起こす可能性もあります。悪影響があります。

保護ガスの役割

プラスの効果

1）シールドガスを正しく吹き付けると、溶接プールが効果的に保護され、酸化が減少または回避されます。

2）シールドガスを正しく吹き付けることで、溶接プロセス中に発生するスパッタを効果的に減らすことができます。

3）シールドガスを正しく吹き付けることで、凝固中の溶接プールの均一な広がりを促進し、溶接が均一かつ美しく形成されるようにすることができます。

4）シールドガスを正しく吹き付けることで、レーザーに対する金属蒸気プルームまたはプラズマ雲のシールド効果を効果的に低減し、レーザーの有効利用率を高めることができます。

5）シールドガスを正しく吹き付けることで、溶接シームの気孔率を効果的に減らすことができます。

ガスの種類、ガス流量、ブロー方法を正しく選択すれば、希望する効果が得られます。
ただし、シールドガスの誤用も溶接に悪影響を及ぼします。

負の影響

1）シールドガスの不適切な吹き付けは、溶接部の劣化を引き起こす可能性があります。

2）間違ったガスタイプを選択すると、溶接部に亀裂が発生する可能性があり、溶接部の機械的特性が低下する可能性もあります。

3）間違ったガス吹き込み流量を選択すると、より深刻な溶接酸化が発生する可能性があり（流量が大きすぎるか小さすぎるかに関係なく）、溶接プールの金属が外力によって深刻に干渉され、溶接が崩壊したり、不均一に形成されます。

4）間違ったガスブロー方法を選択すると、溶接シームが保護効果を達成できないか、基本的に保護効果がないか、溶接シームの形成に悪影響を及ぼします。

5）シールドガスへの侵入は、特に薄板を溶接する場合、溶接溶け込みに一定の影響を及ぼし、溶接溶け込みを低減します。

シールドガスの種類

レーザー溶接に一般的に使用されるシールドガスは主にN2、Ar、Heであり、それらの物理的および化学的特性が異なるため、溶接への影響も異なります。

1.窒素N2

N2のイオン化エネルギーは中程度で、Arよりも高く、Heよりも低い。レーザーの作用下では、イオン化度は平均的であり、プラズマ雲の形成をより低減し、それによっての有効利用率を高めることができる。レーザ。窒素は、特定の温度でアルミニウム合金や炭素鋼と化学的に反応して窒化物を生成し、溶接部の脆性を高め、靭性を低下させ、溶接継手の機械的特性に大きな悪影響を及ぼします。窒素の使用はお勧めしません。アルミニウム合金と炭素鋼の溶接部は保護されています。

窒素とステンレス鋼の化学反応により生成される窒化物は、溶接継手の強度を高め、溶接の機械的特性を向上させるのに役立ちます。したがって、窒素は、ステンレス鋼を溶接する際のシールドガスとして使用できます。

2.アルゴンAr

Arのイオン化エネルギーは比較的低く、レーザーの作用下ではイオン化度が高く、プラズマ雲の形成を制御するのに役立たず、レーザーの有効利用に一定の影響を与えますが、その活性はArの濃度は非常に低く、一般的な金属と化学的に相互作用することは困難です。また、Arのコストは高くありません。さらに、Arの密度が高いため、溶融池の上部に沈むのに役立ちます。溶融池をよりよく保護できるため、従来のシールドガスとして使用できます。

3.ヘリウムHe

彼はイオン化エネルギーが最も高く、プラズマ雲の形成をうまく制御できるレーザーの作用下でのイオン化度が非常に低く、レーザーは金属に非常によく作用し、Heの活性は非常に低く、基本的に金属と化学的に反応しません。継ぎ目を溶接するための優れたシールドガスですが、Heのコストが高すぎます。一般に、大量生産製品はこのガスを使用しません。彼は一般に科学研究または非常に高い製品に使用されます。付加価値。

シールドガスのブロー方式

現在、シールドガスを吹き付ける主な方法は2つあります。1つはサイドシャフト側にシールドガスを吹き付ける方法です。
2つのブロー方法の選び方は、多くの面で総合的に検討されており、一般的にはサイドブロー保護ガス方式の使用をお勧めします。

保護ガスの吹き方を選択するための原則

まず、溶接部のいわゆる「酸化」は一般名に過ぎないことを明確にする必要があります。理論的には、溶接部と空気中の有害成分との化学反応を指し、劣化につながります。溶接の品質。溶接金属は特定の温度にあるのが一般的です。空気中の酸素、窒素、水素などと化学的に反応します。

溶接部が「酸化」するのを防ぐことは、高温状態の溶接金属とのそのような有害なコンポーネントの接触を減らすか回避することです。この高温状態は、溶融池内の溶融金属だけでなく、溶接時からです。金属は溶けて溶けた金属になります。プールの金属は固化し、その温度は全期間にわたって特定の温度を下回ります。

例えば

たとえば、チタン合金溶接は、温度が300°Cを超えると水素をすばやく吸収し、450°Cを超えると酸素をすばやく吸収し、600°Cを超えると窒素をすばやく吸収するため、チタン合金溶接は凝固し、温度が300°Cに低下します。次の段階で効果的な保護効果が必要です。そうでない場合、「酸化」されます。

以上のことから、吹出シールドガスは、タイムリーに溶接プールを保護するだけでなく、溶接されたばかりの固化領域を保護する必要があることを理解するのは難しいことではありません。この保護方法は、図2の同軸保護方法よりも保護範囲が広いため、特に溶接部が固化したばかりの領域では、シールドガスを吹き付けることが一般的に使用されます。

サイドシャフトサイドブローエンジニアリングアプリケーションでは、すべての製品がサイドシャフトサイドブローシールドガスを使用できるわけではありません。特定の製品では、同軸シールドガスのみを使用できるため、製品構造とジョイントフォームから実行する必要があります。

特定のシールドガス吹き付け方法の選択

ストレート溶接
製品の溶接形状は真っ直ぐで、継手形状は突合せ継手、重ね継手、内部コーナー継手、オーバーラップ溶接継手があります。このタイプの製品は、図1に示すサイドシャフトサイドブローシールドガス方式を採用しています。
ストレート溶接

平面閉鎖グラフィック溶接
製品の溶接形状は、フラットサークル、フラットポリゴン、フラットポリラインなどの閉じたパターンです。ジョイントの形状は、バットジョイント、ラップジョイント、スタックジョイントなど、このタイプの製品です。を図2に示します。同軸シールドガス方式の方が優れています。
平面クローズドフィギュア形状溶接

シールドガスの選択は、溶接製造の品質、効率、コストに直接影響しますが、溶接材料の多様性により、実際の溶接プロセスでは、溶接ガスの選択もより複雑になります。溶接を包括的に考慮する必要があります。材料、溶接方法、溶接位置。必要な溶接効果だけでなく、溶接試験を通じてより適切な溶接ガスを選択して、より良い溶接結果を得ることができます。