용접 중 가스의 선택 및 사용
1. 레이저 용접에서 가스의 핵심 역할
· 용융 수영장 보호 : 고온에서 공기 중 금속과 산소 등의 산화 및 질화 반응 방지 및 모공 및 균열과 같은 결함을 피하십시오 .
· 용융 풀의 냉각 지원 : 용접 이음새의 미세 구조 및 특성을 개선하기 위해 공기 흐름을 통해 용융 풀의 응고 속도 제어 .
· 튀기기 제거 : 용접 중 금속 튀기면서 발생하는 렌즈 또는 공작물 표면의 오염 감소 .
· 혈장 조절 : 고출력 레이저 용접 중에 에너지 활용 효율을 향상시키기 위해 레이저 에너지에 의한 플라즈마 구름의 흡수를 억제 .
2. 레이저 용접에 사용되는 일반적인 가스 유형 및 특성
· 비활성 가스 (주로 보호에 사용)
아르곤 (AR) : 고밀도, 우수한 보호 효과, 저렴한 비용; 안정적인 공기 흐름, 스플래시가 덜되기 쉬운 . 스테인리스 스틸, 알루미늄 합금, 구리 및 기타 비철 금속의 용접에 적합합니다. 특히 펄스 레이저 용접 .에 적합합니다.
헬륨 (HE) : 저밀도 및 높은 열전도율은 혈장을 효과적으로 억제하고 깊은 융합 용접의 침투 능력을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 비용은 높은 . 두꺼운 플레이트 (예 : 탄소강, 티타늄 합금)의 고출력 연속 레이저 용접 또는 높은 용접 속도가 필요한 시나리오 .에 적합합니다.
· 활성 가스 (특정 재료 또는 공정에 사용)
이산화탄소 (COx) :
CO를 형성하기 위해 금속과 반응하여 용융 풀의 표면 장력을 줄이고 용융 풀의 유동성을 향상시킬 수 있지만 . 그러나 용접 산화를 유발하기 쉬운 ..
적용 가능한 시나리오 : 저탄소 강철 용접 (다른 가스와 함께 사용해야 함) 또는 레이저 마일 복합 용접 용 .
질소 (NIT) :
비용 효율적이지만 티타늄 및 알루미늄과 같은 금속으로 단단하고 부서지기 쉬운 질화물을 쉽게 형성하여 용접 .에 영향을 미칩니다.
적용 가능한 시나리오 : 스테인레스 스틸 표면 밀봉 용접 (비정규 구조) 또는 구리 합금 용접 (산화 억제) .
3. 가스 선택의 핵심 요소
· 용접 재료 유형
알루미늄 합금 : 질소에 의한 손잡이를 피하면서 순수한 아르곤 (AR)을 우선적으로 사용합니다. 두꺼운 플레이트의 경우 Argon-Helium 혼합물을 고려하십시오 (e {. g . ar : He=7 : 3) ..
Carbon steel / stainless steel: Thin plates use argon, medium-thick plates (>5mm) 헬륨 또는 아르곤-실륨 혼합물을 사용하여 침투 깊이를 증가시킵니다. 저탄소 강철의 경우 소량의 CO₂ (<5%) can be added to improve the fluidity of the molten pool.
구리 / 티타늄 합금 : 구리 용접은 아르곤 또는 질소 (산화를 방지하기 위해)를 사용하여 티타늄 합금을 사용하여 고급 아르곤을 사용합니다 (질화를 피하기 위해) .
· 용접 공정 매개 변수
High-power continuous welding (>2kw) : 헬륨 또는 아르곤-실륨 혼합물을 사용하여 혈장 차폐를 줄입니다.
저전력 펄스 용접 (<1kW): Pure argon is sufficient, with low cost and stable protection effect.
· 용접 품질 요구 사항
강인성이 높은 용접 (예 : 항공 우주 성분) : 질소를 피하거나 아르곤 또는 헬륨을 선호합니다.
표면 부드러움 요구 사항이 높은 용접 : 아르곤 또는 헬륨을 사용하여 스패터 및 산화물 스케일을 줄입니다 .
4. 가스 사용을위한 키 포인트
· 가스 순도 제어
불활성 가스의 순도는 99.99% 이상이어야합니다 (물 및 산소와 같은 불순물은 용접 다공성을 유발할 수 있음);
활성 가스의 순도 (예 : Co₂)는 99 . 5%이상이어야하며, 수분을 유발하는 수분을 피하기 위해 건조해야합니다 (수분을 유발).
· 가스 흐름 조절
낮은 유량 : 불충분 한 보호, 산화가 발생하기 쉬운;
높은 유량 : 난류 공기 흐름, 공기가 도입되어 녹은 풀 금속을 날려 버릴 수 있습니다. .
참조 값 :
아르곤 가스 : 얇은 플레이트 용접 (1-3 mm) 8-15 l/min, 중간 두께 플레이트 (5-10 mm) 15-25 l/min;
헬륨 가스 : 유속은 아르곤 가스보다 30% -50% 더 높아야합니다 (밀도가 낮기 때문에 보호 가스 층을 형성하기 위해 더 큰 유량이 필요합니다) .
· 노즐 설계 및 위치
노즐 직경 : 일반적으로 6-10 mm, 직경이 클수록 유량의 증가가 필요하고 직경이 작은 것이 막히기 쉽다.
노즐과 공작물 사이의 거리 : 5-8 mm, 너무 가까이, 스플래쉬로 쉽게 오염 될 수 있으며 너무 멀리 보호 효과가 줄어 듭니다 .
· 공기 흐름 방향 제어
용접 방향과 동일한 방향으로 불고 : 고속 용접에 적합하여 용융 풀에서의 공기 흐름의 간섭을 줄입니다.
사이드 블로우 링 : 깊은 침투 용접에 적합하며 혈장을 날려 버리는 데 더 좋습니다 .
5. 안전 예방 조치
· 불활성 가스의 질식 위험
아르곤과 헬륨은 무색이며 무취 가스 . 고농도에서는 공기의 산소를 대체 할 것입니다 . 작동 중에도 환기를 유지해야합니다. ..
· 반응성 가스의 독성 및 폭발 위험
과도한 co₂ 농도는 호흡에 어려움을 유발할 수 있습니다. . 질소는 가열되면 금속과 반응하며 독성 질소 산화물을 생성 할 수 있습니다 . 보호 마스크를 착용해야합니다.
폭발을 방지하기 위해 반응성 가스와 가연성 가스 (예 : 아세틸렌)를 혼합하지 마십시오 .
· 가스 실린더 관리
가스 실린더는 고정식으로 저장하고 열원과 소방 공급원으로부터 멀리 보관해야하며, 출력 압력은 압력 감소에 의해 제어되어야합니다 (일반적으로 0.2-0.5 MPA).
-- Rayther Laser Camila Wang