كيفية استخدام نفخ الهواء بشكل صحيح في آلة اللحام بالليزر

نطاق تطبيقماكينات اللحام بالليزرأصبحت أكثر وأكثر شمولاً ، لكن المتطلبات تزداد أيضًا أعلى فأكثر.أثناء عملية اللحام ، يجب نفخ غاز التدريع لضمان أن تأثير اللحام للمنتج جميل.فكيف تستخدم ضربة الهواء بشكل صحيح في عملية اللحام بالليزر المعدني؟

في اللحام بالليزر ، يؤثر غاز التدريع على تكوين اللحام ، وجودة اللحام ، واختراق اللحام وعرضه ، وما إلى ذلك. في معظم الحالات ، يكون لنفخ غاز التدريع تأثير مفيد على اللحام ، ولكن يمكن أن يكون له أيضًا تأثير ضار إذا تم استخدامه بشكل غير صحيح.

التأثير الإيجابي للغاز الواقي علىآلة لحام بالليزر:

1. يمكن لغاز التدريع النفخ بشكل صحيح حماية بركة اللحام بشكل فعال لتقليل الأكسدة ، أو حتى تجنب التأكسد.
2. يمكنها أن تقلل بشكل فعال من الرذاذ المتولد في عملية اللحام ، وتلعب دور حماية مرآة التركيز أو المرآة الواقية.
3. يمكن أن تعزز الانتشار الموحد لحوض اللحام عندما يتصلب ، لذلك يكون اللحام موحدًا وجميلًا.
4. يمكن أن تقلل بشكل فعال مسام اللحام.
طالما تم تحديد نوع الغاز ومعدل تدفق الغاز وطريقة النفخ بشكل صحيح ، يمكن الحصول على التأثير المثالي.ومع ذلك ، فإن الاستخدام غير السليم لغاز التدريع يمكن أن يكون له أيضًا آثار ضارة على اللحام.

الآثار الضارة للاستخدام غير السليم للغاز الواقي على اللحام بالليزر:

1. قد يؤدي النفخ غير السليم لغاز التدريع إلى ضعف اللحامات.
2. قد يؤدي اختيار النوع الخاطئ من الغاز إلى حدوث تشققات في اللحام وقد يؤدي أيضًا إلى تقليل الخواص الميكانيكية للحام.
3. قد يؤدي اختيار معدل تدفق نفخ الغاز الخاطئ إلى تأكسد اللحام بشكل أكثر خطورة (سواء كان معدل التدفق كبيرًا جدًا أو صغيرًا جدًا) ، أو قد يتسبب أيضًا في اضطراب معدن حوض اللحام بشكل خطير بفعل قوى خارجية ، مما يؤدي إلى اللحام لينهار أو يتشكل بشكل غير متساو.
4. إن اختيار طريقة نفخ الغاز الخاطئة سيؤدي إلى فشل اللحام في تحقيق أو حتى عدم وجود تأثير وقائي أو تأثير سلبي على تكوين اللحام.

نوع الغاز الواقي:

الاكثر استعمالااللحام بالليزرغازات التدريع هي N2 و Ar و He ، وتختلف خصائصها الفيزيائية والكيميائية ، وبالتالي فإن التأثير على اللحام مختلف أيضًا.

أرجون

طاقة التأين لـ Ar منخفضة نسبيًا ، ودرجة التأين تحت تأثير الليزر مرتفعة نسبيًا ، مما لا يفضي إلى التحكم في تكوين غيوم البلازما ، وسيكون له تأثير معين على الاستخدام الفعال لليزر.ومع ذلك ، فإن نشاط Ar منخفض جدًا ، ومن الصعب التفاعل كيميائيًا مع المعادن الشائعة.رد فعل ، وتكلفة Ar ليست عالية.بالإضافة إلى ذلك ، فإن كثافة Ar كبيرة ، مما يساعد على الغرق في الجزء العلوي من حوض اللحام ، والذي يمكن أن يحمي حوض اللحام بشكل أفضل ، لذلك يمكن استخدامه كغاز تدريع تقليدي.

نيتروجين N2

طاقة التأين لـ N2 معتدلة ، أعلى من طاقة Ar وأقل من طاقة He.تحت تأثير الليزر ، تكون درجة التأين متوسطة ، والتي يمكن أن تقلل بشكل أفضل من تكوين سحابة البلازما ، وبالتالي زيادة الاستخدام الفعال لليزر.يمكن أن يتفاعل النيتروجين كيميائيًا مع سبائك الألومنيوم والفولاذ الكربوني عند درجة حرارة معينة لتوليد النيتريد ، مما سيزيد من هشاشة اللحام ويقلل من المتانة ، مما سيكون له تأثير ضار أكبر على الخصائص الميكانيكية لوصلة اللحام ، لذلك فهو لا ينصح باستخدام النيتروجين.سبائك الألومنيوم واللحام الكربون الصلب محمية.يمكن للنتريد الناتج عن التفاعل الكيميائي بين النيتروجين والفولاذ المقاوم للصدأ أن يحسن قوة مفصل اللحام ، مما سيساعد على تحسين الخواص الميكانيكية للحام ، لذلك يمكن استخدام النيتروجين كغاز وقائي عند لحام الفولاذ المقاوم للصدأ.

الهيليوم هي

لديه أعلى طاقة تأين ، ودرجة التأين منخفضة جدًا تحت تأثير الليزر ، والذي يمكنه التحكم جيدًا في تكوين سحابة البلازما.إنه غاز جيد للوقاية من اللحام ، لكن تكلفته مرتفعة للغاية.بشكل عام ، لا يستخدم هذا الغاز في المنتجات ذات الإنتاج الضخم.يستخدم بشكل عام للبحث العلمي أو المنتجات ذات القيمة المضافة العالية جدًا.
يوجد حاليًا طريقتان تقليديتان للنفخ لحماية الغاز: نفخ العمود الجانبي والنفخ المحوري

الشكل 1: تهب العمود الجانبي

الشكل 2: النفخ المحوري

كيفية اختيار طريقتين النفخ هو اعتبار شامل.بشكل عام ، يوصى باستخدام طريقة الغاز الواقية من النفخ الجانبي.

مبدأ اختيار طريقة نفخ الغاز الواقي: من الأفضل استخدام المحاور للحامات ذات الخطوط المستقيمة والمحورية للرسومات المغلقة للطائرة.

بادئ ذي بدء ، يجب أن يكون واضحًا أن ما يسمى بـ "أكسدة" اللحام ليس سوى اسم شائع.من الناحية النظرية ، فهذا يعني أن اللحام يتفاعل كيميائيًا مع المكونات الضارة في الهواء ، مما يؤدي إلى تدهور جودة اللحام.من الشائع أن يكون معدن اللحام عند درجة حرارة معينة.يتفاعل كيميائيًا مع الأكسجين والنيتروجين والهيدروجين وما إلى ذلك في الهواء.

إن منع "تأكسد" اللحام هو تقليل أو منع هذه المكونات الضارة من التلامس مع معدن اللحام في درجات حرارة عالية ، ليس فقط معدن البركة المنصهر ، ولكن من وقت صهر معدن اللحام حتى يصلب معدن البركة وتنخفض درجة حرارته عن درجة حرارة معينة على مدار هذه الفترة.

على سبيل المثال ، يمكن لحام سبائك التيتانيوم أن يمتص الهيدروجين بسرعة عندما تكون درجة الحرارة أعلى من 300 درجة مئوية ، ويمكن امتصاص الأكسجين بسرعة عندما تكون درجة الحرارة أعلى من 450 درجة مئوية ، ويمكن امتصاص النيتروجين بسرعة عندما تكون أعلى من 600 درجة مئوية ، وبالتالي فإن التيتانيوم يتم تجميد سبيكة اللحام وتقليل درجة الحرارة إلى 300 درجة مئوية. تحتاج المراحل التالية إلى الحماية الفعالة ، وإلا فإنها ستتأكسد.

ليس من الصعب أن نفهم من الوصف أعلاه أن غاز التدريع المنفوخ لا يحتاج فقط إلى حماية حوض اللحام في الوقت المناسب ، ولكنه يحتاج أيضًا إلى حماية المنطقة التي تم تجميدها للتو والتي تم لحامها ، لذلك بشكل عام جانب العمود الجانبي هو مبين في الشكل 1 يستخدم.قم بتفجير غاز التدريع ، لأن نطاق الحماية لهذه الطريقة أوسع من نطاق طريقة الحماية المحورية في الشكل 2 ، خاصةً المنطقة التي تم فيها تقوية اللحام للتو تتمتع بحماية أفضل.

بالنسبة للتطبيقات الهندسية ، لا يمكن لجميع المنتجات استخدام غاز التدريع الجانبي للعمود الجانبي.بالنسبة لبعض المنتجات المحددة ، يمكن استخدام غاز التدريع المحوري فقط ، والذي يجب تنفيذه من هيكل المنتج وشكل الوصلة.التحديد المستهدف.

اختيار طرق نفخ الغاز الواقية المحددة:

1. اللحامات المستقيمة
كما هو مبين في الشكل 3 ، شكل خط اللحام للمنتج هو خط مستقيم ، وشكل المفصل هو مفصل تناكبي ، مفصل حضن ، مفصل زاوية داخلي للزاوية أو مفصل ملحوم.من الأفضل نفخ الغاز الواقي على جانب العمود.

الشكل 3: اللحامات المستقيمة

2. اللحامات الرسم المسطحة مغلقة
كما هو مبين في الشكل 4 ، شكل خط اللحام للمنتج هو شكل مغلق مثل دائرة مستوية ومضلع مستوي وخط مستوي متعدد الأجزاء.من الأفضل استخدام طريقة غاز التدريع المحوري الموضحة في الشكل 2.

الشكل 4: اللحامات الرسومية المسطحة المغلقة

يؤثر اختيار غاز التدريع بشكل مباشر على جودة وكفاءة وتكلفة إنتاج اللحام.ومع ذلك ، نظرًا لتنوع مواد اللحام ، فإن اختيار غاز اللحام معقد نسبيًا في عملية اللحام الفعلية.من الضروري التفكير بشكل شامل في مواد اللحام وطرق اللحام ومواقع اللحام.بالإضافة إلى تأثير اللحام المطلوب ، فقط من خلال اختبار اللحام يمكن اختيار غاز لحام أكثر ملاءمة لتحقيق نتائج لحام أفضل.