Comment utiliser correctement le soufflage d'air dans la machine à souder au laser

Le champ d'application demachines à souder au laserest de plus en plus vaste, mais les exigences sont également de plus en plus élevées.Pendant le processus de soudage, le gaz de protection doit être soufflé pour garantir que l'effet de soudage du produit est magnifique.Alors, comment utiliser correctement le soufflage d'air dans le processus de soudage au laser des métaux ?

Dans le soudage au laser, le gaz de protection affecte la formation de la soudure, la qualité de la soudure, la pénétration et la largeur de la soudure, etc. Dans la plupart des cas, le soufflage de gaz de protection aura un effet bénéfique sur la soudure, mais il peut également avoir un effet néfaste s'il n'est pas utilisé correctement.

Effet positif du gaz de protection surmachine à souder au laser:

1. Un gaz de protection soufflé correctement peut protéger efficacement le bain de soudure pour réduire l'oxydation, voire éviter d'être oxydé.
2. Il peut réduire efficacement les éclaboussures générées lors du processus de soudage et jouer le rôle de protection du miroir de focalisation ou du miroir de protection.
3. Il peut favoriser l'étalement uniforme du bain de soudure lorsqu'il se solidifie, de sorte que la soudure soit uniforme et belle.
4. Peut réduire efficacement les pores de soudure.
Tant que le type de gaz, le débit de gaz et la méthode de soufflage sont sélectionnés correctement, l'effet idéal peut être obtenu.Cependant, une mauvaise utilisation du gaz de protection peut également avoir des effets néfastes sur le soudage.

Effets indésirables d'une mauvaise utilisation du gaz de protection sur le soudage laser :

1. Une mauvaise insufflation du gaz de protection peut entraîner de mauvaises soudures.
2. La sélection du mauvais type de gaz peut provoquer des fissures dans la soudure et peut également entraîner une réduction des propriétés mécaniques de la soudure.
3. Le choix du mauvais débit de soufflage de gaz peut entraîner une oxydation plus grave de la soudure (que le débit soit trop grand ou trop petit), ou cela peut également perturber sérieusement le métal du bain de soudure par des forces externes, provoquant la souder pour s'effondrer ou se former de manière inégale.
4. Le choix de la mauvaise méthode de soufflage de gaz entraînera l'échec de la soudure ou même n'aura aucun effet protecteur ou aura un impact négatif sur la formation de la soudure.

Type de gaz protecteur :

Couramment utiliséla soudure au laserles gaz de protection sont principalement N2, Ar, He, et leurs propriétés physiques et chimiques sont différentes, de sorte que l'effet sur la soudure est également différent.

Argon

L'énergie d'ionisation d'Ar est relativement faible et le degré d'ionisation sous l'action du laser est relativement élevé, 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 d'Ar est très faible et il est difficile de réagir chimiquement avec des métaux communs.réaction, et le coût de Ar n'est pas élevé.De plus, la densité d'Ar est grande, ce qui favorise la descente vers le haut du bain de soudure, ce qui peut mieux protéger le bain de soudure, de sorte qu'il peut être utilisé comme gaz de protection conventionnel.

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 mieux réduire la formation de nuage de plasma, augmentant ainsi l'utilisation efficace du laser.L'azote peut réagir chimiquement avec l'alliage d'aluminium et l'acier au carbone à une certaine température pour générer des nitrures, ce qui augmentera la fragilité de la soudure et réduira la ténacité, ce qui aura un effet négatif plus important sur les propriétés mécaniques du joint de soudure, il est donc 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 améliorer la résistance du joint de soudure, ce qui contribuera à améliorer les propriétés mécaniques de la soudure, de sorte que l'azote peut être utilisé comme gaz protecteur lors du soudage de l'acier inoxydable.

Hélium He

Il a l'énergie d'ionisation la plus élevée et le degré d'ionisation est très faible sous l'action du laser, ce qui permet de bien contrôler la formation du nuage de plasma.C'est un bon gaz de protection pour les soudures, mais son coût est trop élevé.Généralement, ce gaz n'est pas utilisé dans les produits fabriqués en série.Il est généralement utilisé pour la recherche scientifique ou des produits à très haute valeur ajoutée.
Il existe actuellement deux méthodes de soufflage conventionnelles pour le gaz de protection : le soufflage à arbre latéral et le soufflage coaxial

Figure 1 : Soufflage à arbre latéral

Figure 2 : Soufflage coaxial

Comment choisir les deux méthodes de soufflage est une considération globale.Généralement, il est recommandé d'utiliser la méthode du gaz protecteur à soufflage latéral.

Le principe de sélection de la méthode de soufflage de gaz de protection : il est préférable d'utiliser le paraxial pour les soudures en ligne droite et le coaxial pour les graphiques plats fermés.

Tout d'abord, il doit être clair que la soi-disant «oxydation» de la soudure n'est qu'un nom commun.En théorie, cela signifie que la soudure réagit chimiquement avec des composants nocifs dans l'air, ce qui entraîne une détérioration de la qualité de la soudure.Il est courant que le métal fondu soit à une certaine température.Réagit chimiquement avec l'oxygène, l'azote, l'hydrogène, etc. dans l'air.

Empêcher la soudure d'être « oxydée » consiste à réduire ou à empêcher ces composants nocifs d'entrer en contact avec le métal fondu à des températures élevées, pas seulement le métal fondu du bain, mais à partir du moment où le métal fondu est fondu jusqu'à ce que le métal du bain se solidifie. et sa température descend en dessous d'une certaine température au cours de la période.

Par exemple, le soudage d'un alliage de titane peut rapidement absorber l'hydrogène lorsque la température est supérieure à 300 °C, l'oxygène peut être rapidement absorbé lorsque la température est supérieure à 450 °C et l'azote peut être rapidement absorbé lorsqu'il est supérieur à 600 °C, de sorte que le titane la soudure de l'alliage est solidifiée et la température est abaissée à 300 °C Les étapes suivantes doivent être protégées efficacement, sinon elles seront « oxydées ».

Il n'est pas difficile de comprendre à partir de la description ci-dessus que le gaz de protection soufflé doit non seulement protéger le bain de soudure en temps opportun, mais doit également protéger la zone qui vient de se solidifier et qui a été soudée, donc généralement le côté de l'arbre latéral. illustré à la figure 1 est utilisé.Soufflez le gaz de protection, car la plage de protection de cette méthode est plus large que celle de la méthode de protection coaxiale de la figure 2, en particulier la zone où la soudure vient de se solidifier est mieux protégée.

Pour les applications d'ingénierie, tous les produits ne peuvent pas utiliser le gaz de protection soufflant côté arbre latéral.Pour certains produits spécifiques, seul un gaz de protection coaxial peut être utilisé, ce qui doit être effectué à partir de la structure du produit et de la forme du joint.Sélection ciblée.

Sélection de méthodes spécifiques de soufflage de gaz protecteur :

1. Soudures droites
Comme le montre la figure 3, la forme du cordon de soudure du produit est une ligne droite et la forme du joint est un joint bout à bout, un joint à recouvrement, un joint de joint à angle interne ou un joint à recouvrement soudé.Il est préférable de souffler du gaz protecteur du côté de l'arbre.

Figure 3 : Soudures droites

2. Soudures graphiques fermées plates
Comme le montre la figure 4, la forme du cordon de soudure du produit est une forme fermée telle qu'un cercle plan, un polygone plan et une ligne multi-segments plane.Il est préférable d'utiliser la méthode du gaz de protection coaxial illustrée à la figure 2.

Figure 4 : Soudures graphiques plates fermées

Le choix du gaz de protection affecte directement la qualité, l'efficacité et le coût de la production de soudage.Cependant, en raison de la diversité des matériaux de soudage, la sélection du gaz de soudage est également relativement compliquée dans le processus de soudage proprement dit.Il est nécessaire d'examiner de manière approfondie les matériaux de soudage, les méthodes de soudage et les positions de soudage.En plus de l'effet de soudage requis, seul le test de soudage permet de sélectionner un gaz de soudage plus approprié pour obtenir de meilleurs résultats de soudage.