Types de gaz de blindage
Les gaz de blindage couramment utilisés pour le soudage au laser comprennent principalement N2, Ar, He, et leurs propriétés physiques et chimiques sont différentes, et donc leurs effets sur la soudure sont également différents.
1. Azote N2
L’énergie d’ionisation de N2 est modérée, supérieure à celle de Ar et inférieure à celle de He. Sous l’action du laser, le degré d’ionisation est moyen, ce qui peut réduire la formation de nuages de plasma et augmenter le taux d’utilisation efficace du laser. L’azote peut réagir chimiquement avec l’alliage d’aluminium et l’acier au carbone à une certaine température pour produire des nitrures, ce qui augmentera la fragilité de la soudure, réduira la ténacité et aura un effet négatif plus important sur les propriétés mécaniques du joint de soudure. Par conséquent, il n’est pas recommandé d’utiliser de l’azote. Les soudures en alliage d’aluminium et en acier au carbone sont protégées.
Le nitrure produit par la réaction chimique entre l’azote et l’acier inoxydable peut augmenter la résistance du joint de soudure, ce qui aidera à améliorer les propriétés mécaniques de la soudure. Par conséquent, l’azote peut être utilisé comme gaz de blindage lors du soudage de l’acier inoxydable.
2. Argon Ar
L’énergie d’ionisation de Ar est relativement faible, et le degré d’ionisation est élevé 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 d’interagir chimiquement avec les métaux communs. Le coût de l’Ar n’est pas élevé. De plus, la densité de Ar est plus élevée, ce qui est bénéfique pour s’enfoncer au sommet de la piscine de soudure, et peut mieux protéger la piscine de soudure, de sorte qu’elle peut être utilisée comme gaz de blindage conventionnel.
3. Hélium He
Il a l’énergie d’ionisation la plus élevée, et le degré d’ionisation est très faible sous l’action du laser, qui peut bien contrôler la formation de nuages de plasma. Laser peut agir sur le métal très bien, et Il a une très faible activité et fondamentalement ne réagit pas chimiquement avec le métal. C’est un bon gaz de blindage pour les coutures de soudage, mais le coût de He est trop élevé. En général, les produits de production de masse n’utiliseront pas ce gaz. Il est généralement utilisé pour la recherche scientifique ou des produits à très forte valeur ajoutée.
Méthode de soufflage de gaz protecteur.
Graphique 1
À l’heure actuelle, il existe deux façons principales de souffler le gaz de blindage: l’une consiste à souffler le gaz de blindage du côté de l’arbre latéral, comme le montre la figure 1; l’autre est le gaz de blindage coaxial, comme le montre la figure 2.
Graphique 2
Comment choisir les deux méthodes de soufflage est une considération complète à bien des égards. En règle générale, il est recommandé d’utiliser la méthode du gaz protecteur de soufflage latéral.
Principes de choix de la façon de souffler le gaz protecteur
Tout d’abord, il doit être clair que la soi-disant « oxydation » de la soudure n’est qu’un nom commun. Théoriquement, il se réfère à la réaction chimique de la soudure avec des composants nocifs dans l’air, ce qui conduit à la détérioration de la qualité de la soudure. Il est courant que le métal soudé soit à une certaine température. Il réagit chimiquement avec l’oxygène, l’azote, l’hydrogène, etc. dans l’air.
Pour éviter que la soudure ne soit « oxydée », il faut réduire ou éviter le contact de ces composants nocifs avec le métal soudé à haute température. Cet état de haute température n’est pas seulement le métal en fusion dans la piscine fondue, mais à partir du moment où le métal soudé est fondu au métal fondu. Le métal de la piscine se solidifie et sa température descend en dessous d’une certaine température pendant toute la période.
par exemple
Par exemple, le soudage en alliage de titane peut rapidement absorber l’hydrogène lorsque la température est supérieure à 300 °C, absorber rapidement l’oxygène lorsque la température est supérieure à 450 °C et absorber rapidement l’azote lorsque la température est supérieure à 600 °C, de sorte que la soudure en alliage de titane est solidifiée et que la température est réduite à 300 °C Des effets de protection efficaces sont nécessaires dans les étapes suivantes , sinon il sera « oxydé ».
D’après la description ci-dessus, il n’est pas difficile de comprendre que le gaz de blindage par soufflage doit non seulement protéger la piscine de soudure en temps opportun, mais aussi protéger la zone juste solidifiée qui a été soudée. Par conséquent, le côté de l’arbre latéral représenté à la figure 1 est généralement utilisé. Gaz de blindage soufflant, car cette méthode de protection a une plage de protection plus large que la méthode de protection coaxiale de la figure 2, en particulier pour la zone où la soudure vient de se solidifier.
Soufflage latéral de l’arbre latéral Pour les applications d’ingénierie, tous les produits ne peuvent pas utiliser de gaz de blindage latéral. Pour certains produits spécifiques, seul le gaz de blindage coaxial peut être utilisé, ce qui doit être effectué à partir de la structure du produit et de la forme du joint. Choix ciblés.
Sélection d’une méthode spécifique de soufflage de gaz de blindage
Soudure droite
La forme de soudure du produit est droite, et la forme du joint peut être un joint bout à bout, un joint sous-tour, un joint de coin interne ou un joint soudé superposé. Ce type de produit adopte la méthode de gaz de blindage latéral de soufflage latéral illustrée à la figure 1. mieux.
Soudure graphique plane fermée
La forme de soudure du produit est un motif fermé tel qu’un cercle plat, un polygone plat, une polyligne plate, etc. La forme du joint peut être un joint bout à bout, un joint sous-genou, un joint empilé, etc., ce type de produit est représenté à la figure 2 La méthode du gaz de blindage coaxial est préférable.
La sélection du gaz de blindage affecte directement la qualité, l’efficacité et le coût de la production de soudage. Cependant, en raison de la diversité des matériaux de soudage, dans le processus de soudage réel, la sélection du gaz de soudage est également plus compliquée. Il est nécessaire d’examiner de manière exhaustive le matériau de soudage, la méthode de soudage et la position de soudage. En plus de l’effet de soudage requis, un gaz de soudage plus approprié peut être sélectionné grâce au test de soudage pour obtenir de meilleurs résultats de soudage.
