I. Az árnyékoló gáz alapfunkciói
Oxidáció és szennyezés megelőzése:
Az oxidáció, a nitridáció vagy a porozitás elkerülése érdekében izolálja a hegesztési medencét (oxigén, nedvesség) (pl. A titánötvözetek oxigénnel reagálnak, hogy törékeny fázisokat képezzenek).
Plazmaszabályozás:
Elnyomja a plazmaképződést nagy teljesítményben, megakadályozva a lézerenergia árnyékolását (pl. A hélium magas ionizációs energiája csökkenti a plazma képződését).
Az olvadékmedence viselkedésének irányítása:
Befolyásolja a medence olvadását a gáz hővezető képességén és sűrűségén keresztül, beállítva a penetrációs mélységet és a szélességet (pl. A hélium növeli a hővezető képességet a vastag anyagok mélyebb behatolása érdekében).
Hűtés és tisztítás:
Elfújja a fröccsenést és a salakot, segítve a hűtést és javítva a hegesztés kialakulását.
Ii. Kiválasztási kritériumok
1. Anyagtulajdonságok
Szén acél\/alacsony ötvözött acél:
Rangsoroltiszta argon(megakadályozza az oxidációt, biztosítja a sima hegesztést) vagynitrogén(Költséghatékony, csökkenti a fröccsenést, de ellenőrzött áramlást igényel a vas-nitrid-kisség elkerülése érdekében). Az argon-nitrogén keverékek (az egyenleg költsége és teljesítménye) szintén alkalmasak.
Rozsdamentes acél:
Használattiszta argon(megakadályozza a króm -oxidációt és az intergranuláris korróziót). Vastag lemezekhez adjunk hozzáhélium(pl. Argon-helium keverékek), hogy növeljék a behatolást a nagy hővezető képesség révén.
Alumínium\/alumínium ötvözetek:
Tiszta argonpajzsok az oxigén ellen, hogy elkerüljék az alumínium -oxid zárványokat. Vastag lemezekhez vagy nagysebességű hegesztéshez használjamagas helium-keverékek(pl. 70% HE + 30% AR) a felületi feszültség csökkentése és az olvadékáramlás javítása érdekében.
Réz\/rézötvözetek:
A réz alacsony lézerelnyelése miatt a használat miattTiszta hélium vagy magas helium-keverékekAz energiafelhasználás és a behatolás fokozása érdekében. A tiszta argon rossz olvadékáramot okozhat.
Titánötvözetek:
MegkövetelNagy-tisztaságú argon (nagyobb vagy egyenlő 99,99%)az oxigén és a nitrogén szigorú izolálására (törékeny fázisok kockázata). A komplex szerkezeteknek kettős oldalú árnyékolásra van szükségük (elülső és hátsó gázáramlás).
Galvanizált acél:
Nitrogén vagy argon-nitrogén keverékekCsökkentse a cink párologtatását (az alacsony forráspontot okozza a porozitást), de a túlzott hűtés elkerülése érdekében szabályozni kell az áramlási sebességet.
2. Hegesztési teljesítmény és folyamat típusa
Alacsony teljesítmény (<1kW):
Választtiszta argonA költséghatékonyság és a stabil oxidációs védelem érdekében.
High Power (>1 kW) Mély behatolási hegesztés:
Használathélium vagy argon-helium keverékekA plazma elnyomása és az energia behatolásának fokozása. A vezetési hegesztéshez válassza az argont vagy a nitrogént az olvadékmedence méretének szabályozására és az átégetés megakadályozására.
Impulzus hegesztés:
Kerülje a nitrogént (hajlamos a fröccsenésre); prioritást élvez az argon. A folyamatos hegesztéshez állítsa be az anyag alapján (pl. Nitrogén a szénacélhoz).
3. Gázjellemzők összehasonlítás
Argon (AR):
Előnyök: Olcsó, sokoldalúság (a legtöbb fémhez, például rozsdamentes acélhoz, alumíniumhoz, titánhoz), stabil ívhez és jó hegesztésképződéshez.
Korlátozások: Hajlamos a plazma ionizációra nagy teljesítményben, befolyásolva az energiaátvitelt.
Hélium (ő):
Előnyök: Plazma ellenállás, mély behatolás, nagy hegesztési sebesség (ideális réz és vastag alumíniumhoz), de drága (10–20x argon költség), és zárt környezetet igényel a diffúziós veszteségek megelőzéséhez.
Nitrogén (N₂):
Előnyök: A legalacsonyabb költség, a szénacélhoz és a horganyzott acélhoz alkalmas, csökkenti a fröccsenést.
Korlátozások: Reagál alumíniummal és titánnal, hogy törékeny fázisokat képezzen; tiltott ezeknek az anyagoknak.
4. További tényezők
Tisztasági követelmények:
Érzékeny anyagok (rozsdamentes acél, titán)Nagyobb vagy azzal egyenlő 99,999% -os nagyteljesítményű gáz, a nedvesség szigorú szabályozásával (a harmatpont <-40 fok) és az oxigéntartalommal.
Gázáramlási paraméterek:
Általában koaxiális vagy oldalsó gázáramot használnak 5–30 l\/perc sebességgel (a túlzott áramlás turbulenciát okoz; a nem megfelelő áramlás rossz árnyékoláshoz vezet).
Hátulsó árnyékolás:
A vékonyfalú vagy egyoldalas hegesztett alkatrészek hátulsó gázra (pl. Pure argon) szükségesek a hátsó oxidáció megakadályozására.
Iii. Közös gázkombinációk és alkalmazások
Tiszta argon:
Széles körben használják rozsdamentes acél, alumínium és titánhoz alacsony-közepes teljesítményű hegesztésben.
Argon-helium keverékek:
Vastag alumínium és rézötvözetek esetén a penetráció és a költségek kiegyensúlyozása (pl. 30% AR + 70% HE).
Argon-nitrogén keverékek:
A szénacél és az alacsony ötvözött acél esetében a fröccsenés és a költségek csökkentése (5–10% nitrogén; magasabb arányok megkeményíthetik a hegesztést).
Tiszta hélium:
Fenntartva a nagy teljesítményű mély behatolási hegesztéshez (réz, vastag alumínium) a plazma elnyomására.
Tiszta nitrogén:
Csak a szénacél felületének tömítéséhez és horganyzott acélhoz; Szigorúan kerülje el az alumínium és a titánnal.
Iv. Kulcsfontosságú megfontolások
Gáz tisztaság és tisztaság:
Győződjön meg arról, hogy a csővezetékek és a hengerek szárazak és tisztítják, hogy megakadályozzák a nedvesség vagy az olajszennyeződést.
Dinamikus beállítás:
Növelje a hélium arányt a nagysebességű\/vastag lemezhegesztéshez; Csökkentse a vékony lemezek\/alacsony sebességű hegesztés áramlását a túlzott hűtés elkerülése érdekében.
Kétoldalas árnyékolás:
A légmentesen lezárt alkatrészekhez (pl. Nyomás edényekhez) védje mind az első, mind a hátsó felületeket hegesztés közben.