Kako uporabljati ščitni plin pravilno v lasersko varjenje
Pri laserskem varjevanju bo ščitni plin vplival na nastanek varjenja, kvaliteto varjenja, prodor varjenja in širino penetracije. V večini primerov bo pihanje ščitnega plina pozitivno vplivalo na varjenje, lahko pa prinese tudi neželeni učinek.
Pozitivni učinki:
1) Pravilno pihanje zaščitnega plina bo učinkovito zaščitilo varni bazen pred zmanjšanjem ali celo izogibanje oksidacijo;
2) Pravilno pihanje v ščitnem plinu lahko učinkovito zmanjša briskanje, ki nastane med postopkom varjenja;
3) Pravilno pihanje zaščitnega plina lahko spodbuja enakomerno širjenje varilnega bazena, ko se strdi, tako da se varje oblikuje enotno in lepo;
4) Pravilno pihanje v zaščitnem plinu lahko učinkovito zmanjša zaščitni učinek kovinskega parnega plumeja ali plazemskega oblaka na laser, in poveča učinkovito uporabo laserja;
5) Pravilno pihanje ščitni plin lahko učinkovito zmanjša varne pore.
Dokler se tip plina, pretok plina in metoda pihanja pravilno izberejo, je mogoče doseči idealen učinek. Vendar pa lahko nepravilna uporaba ščitnega plina škodljivo vpliva tudi na varjenje.
Negativni učinki:
1) Nepravilno pihanje ščitnega plina lahko povzroči slabo varjenje:
2) Izbira napačne vrste plina lahko povzroči razpoke v varju in lahko tudi zmanjša mehanske lastnosti varja;
3) Izbira napačnega pretoka plina, ki piha, lahko povzroči resnejšo oksidacijo varja (ne glede na to, ali je pretok prevelik ali je majhen), ali pa lahko povzroči tudi, da zunanje sile resno motijo zvar bazensko kovino, zaradi tega pa se var neenako zruši ali tvori;
4) Izbira napačne metode pihanja plina bo povzročila, da var nima zaščitnega učinka ali celo nobenega zaščitnega učinka ali negativno vpliva na nastanek varja;
5) Pihanje v ščitni plin bo imelo določen vpliv na globino penetracije varjenja, še posebej pri varjenju tankih plošč, bo zmanjšalo globino penetracije varjenja.
Vrsta zaščitnega plina
Pogosto uporabljeni laserski varilni plini so predvsem N2, Ar, He, in njihove fizikalne in kemične lastnosti so različne, tako da je učinek na varjenje tudi drugačen.
1. Dušik N2
Energija ionizacije N2 je zmerna, višja od arovske in nižja od energije He. Pod delovanjem laserja je stopnja ionizacije povprečna, kar lahko bolje zmanjša nastanek plazme oblaka in s tem poveča učinkovito izkoriščenost laserja. Dušik lahko kemično reagira z aluminijasto zlitino in ogljikovim jeklom na določeni temperaturi za ustvarjanje nitridov, kar bo povečalo krhkost varja in zmanjšalo žilavost, kar bo imelo večji škodljiv učinek na mehanske lastnosti varilnega sklepa. Zato ni priporočljivo uporabljati dušika. Aluminijasta zliina in zvari iz ogljikovega jekla so zaščiteni.
Nitridi, proizvedeni s kemično reakcijo med dušikom in nerjavnim jeklom, lahko izboljšajo trdnost varilnega sklepa, kar bo pomagalo izboljšati mehanske lastnosti varjenja, zato se lahko dušik pri varjenju nerjavečega jekla uporablja kot zaščitni plin.
2. Argon
Energija ionizacije Ar je razmeroma nizka, stopnja ionizacije pod delovanjem laserja pa je razmeroma visoka, kar ne vpliva na nadzorovanje nastanek plazemskih oblakov, in bo imelo določen vpliv na učinkovito izkoriščenost laserja. Vendar pa je aktivnost Ar zelo nizka, in je težko kemično reagirati s skupnimi kovinami. odziva, stroški ar pa niso visoki. Poleg tega je gostota Ar velika, kar ugaja potapljanju na vrh varilnega bazena, ki lahko bolje zaščiti varni bazen, zato ga lahko uporabimo kot običajen ščitni plin.
3. Helij He
Ima najvišjo ionizacijo energije, stopnja ionizacije pa je zelo nizka pod delovanjem laserja, ki lahko dobro nadzoruje nastanek plazemskega oblaka. To je dober varni ščitni plin, vendar je strošek On je prevec. Na splošno se ta plin ne uporablja v množičnih proizvodih. Na splošno se uporablja za znanstvene raziskave ali izdelke z zelo visoko dodano vrednostjo.