Что такое азот в лазерной сварке?

На точной арене современной промышленности лазерная сварка технология, несомненно, является сияющей звездой. От беспроблемного соединения автомобильных корпусов и компонентов в автомобильном производстве до точного соединения критических структур самолетов в аэрокосмической промышленности; От деликатной сварки крошечных штифтов в электронных устройствах до производства точных компонентов, критических для жизни и здоровья в медицинских устройствах, технология лазерной сварки вездесущей. Благодаря многочисленным преимуществам, таким как высокая точность, высокая эффективность и низкая жара - затронутая зона, она стала ключевой силой, стимулирующим развитие различных отраслей, значительно улучшая качество и производительность продукта и преобразование, когда -то сложные сварки в эффективные и точные.

Тем не менее, в этом, казалось бы, магическом процессе лазерной сварки часто пропускается, но решающий «незаметный герой»: защитник газа. Так же, как актеры на сцене требуют подходящей сценической среды, лазерная сварка также требует «защиты» защитного газа. Давайте представим решающую роль экранирования газа в лазерной сварке.

(I) Потенциальная опасность при сварке

В микроскопическом миреЛазерная сварочная машина, без участия в защитном газе, сварные швы сталкиваются с многочисленными потенциальными опасностями. Когда лазерный луч мгновенно выпускает высокую энергию, быстро таяв металл и образуя расплавленный бассейн, кислород в окружающем воздухе действует как ожидающий «захватчик». Например, при сварке из углеродной стали, общий процесс в автомобильном производстве, без экранирующего газа, высокий - расплавленный бассейн температуры при контакте с кислородом быстро реагирует с кислородом, создавая оксиды, такие как оксид железа. Эти оксиды не только изменяют химический состав сварного шва, но и увеличивают его твердость и снижают его прочность. Это делает сварку восприимчивым к растрескиванию во время последующего использования, снижая прочность на конструкцию и безопасность автомобильных компонентов.

В то же время азот в воздухе также может реагировать с металлом при высоких температурах. Например, при сварке алюминиевых сплавов азот реагирует с алюминием с образованием алюминия, который является жестким и хрупким, сильно влияя на механические свойства сварного шва. Кроме того, без стабилизирующего эффекта экранирующего газа во время процесса охлаждения и затвердевания, поток жидкого металла становится турбулентным, что легко приводит к образованию пор. Эти поры, как скрытые опасности, похороненные в крепости, значительно ослабляют прочность и запечатывание сварного шва. Для сварки критических самолетов компонентов в аэрокосмической промышленности дефекты пор могут иметь катастрофические последствия. Более того, без экранирования газа для его рассеивания металлический пара будет собираться в зоне сварного шва, образуя плазменное облако. Это плазматическое облако сильно поглощает, рассеивает и отражает лазерный луч, действуя как «завеса» над лазерным пучком, предотвращая эффективную передачу лазерной энергии на заготовку. Это приводит к неглубокой глубине сварного шва и нестабильному качеству сварного шва.

Acey - lwm Gantry непрерывнометаллическая лазерная сварочная машинаиспользуется для металлической сварки, особенно для призматической и мешочковой сборки. Использование международного расширенного волоконного лазерного источника в сочетании с независимо разработанным дизайном нашей компании, он обладает превосходной жесткостью и стабильностью.

(Ii) мощные эффекты экранирования газа

Экранирующий газ играет несколько ключевых ролей в лазерной сварке и обладает мощными последствиями. Во -первых, он действует как «верный опекун», который изолирует сварку от воздуха. Через специально разработанную форсунку экранирование вводится в зону сварки при соответствующей скорости потока и скорости, образуя плотную «воздушную занавеску» вокруг расплавленного бассейна, блокируя вредные атмосферные элементы, такие как кислород, азот и водяной пары. Это действует как твердый «защитный костюм» для расплавленного бассейна, в основном предотвращая химические реакции между металлом и этими вредными элементами, обеспечивая чистоту и химическую стабильность сварного шва.

Экранирующий газ также играет важную роль в стабилизации расплавленного пула. Он оказывает определенное давление на поверхность расплавленного бассейна, подавляя сильные колебания в жидком металле. Как хранитель спокойного озера, он держит расплавленный бассейн относительно стабильным. Это обеспечивает более равномерное распределение жидкого металла во время затвердевания, что значительно уменьшает границы, вызванную нестабильным расплавленным пулом. Spatter не только тратит материал, но также может загрязнять сварочное оборудование, влияя на последующие сварки. Наличие экранирующего газа эффективно решает эту проблему, что приводит к более эстетически приятному и регулярному сварке, улучшая качество и эффективность сварки.

Экранирующий газ также оптимизирует микроструктуру сварки. Во время сварки он помогает в тепловой рассеивании и контролирует скорость охлаждения сварного шва. Например, в сварке из нержавеющей стали подходящая скорость охлаждения помогает сформировать равномерную, тонкую -, выразительную структуру, усиливая прочность сварного шва, вязкость и коррозионную стойкость. Слишком быстрая скорость охлаждения скорречит зерна, снижая производительность сварки; Слишком медленная скорость охлаждения может привести к чрезмерным искажениям сварного шва. Экранирующий газ действует как точный «регулятор температуры», удаляя немного тепла, чтобы охладить сварное швы в соответствующем температурном диапазоне, тем самым достигая желаемой микроструктуры и свойств.

Кроме того, в High - мощность лазерная сварка, экранирующий газ играет критическую роль в поддержании стабильной передачи луча. Он эффективно рассеивает металлическое пары и плазменное облако, генерируемое во время сварки, позволяя лазерному пучке достигать поверхности заготовки, обеспечивая эффективную передачу энергии лазера, стабильный процесс сварки и постоянное и надежное качество сварки.

(I) Основные характеристики азота

Азот, газ, на который приходится приблизительно 78% воздуха, играет жизненно важную роль в лазерной сварке из -за ее уникальных физических и химических свойств. Химически молекула азота состоит из двух атомов азота, связанных сильным азотом - тройной связью азота (N≡N), с энергией связи 948,9 кДж/моль. Это делает азот чрезвычайно стабильным при комнатной температуре и давлении, что затрудняет реагирование с другими веществами. Как спокойный «опекун», он поддерживает свою стабильность даже в высокой - температурной среде сварки.

С точки зрения физических свойств, азот имеет плотность 1,25 г/л (0 градусов, 1 атм), что аналогично, но немного ниже плотности воздуха. Это свойство позволяет ему сформировать стабильный газовый слой над площадью сварного шва при использовании в качестве экранирующего газа, что предотвращает его легко диспергировать по воздуху. Его умеренная энергия ионизации производит меньше плазмы при лазерном действии, что имеет решающее значение для поддержания стабильной передачи энергии лазерной энергии во время лазерной сварки. Это уменьшает поглощение, рассеяние и отражение лазерной энергии плазмой, обеспечивая эффективную доставку лазерной энергии в сварку. При стандартном атмосферном давлении азот сжимается до жидкого азота при охлаждении до - 195,8 градуса и затвердевает в снежный твердый тверд. Однако в лазерной сварке его основное использование находится в его газообразной форме для экранирования и вспомогательных функций. Эти фундаментальные свойства обеспечивают прочную основу для разнообразных применений азота в лазерной сварке.

(Ii) специфическая роль азота

Предотвращение окисления:Во время лазерной сварки высокий - лазерный луч энергии фокусируется на металлической поверхности, быстро плавив металл, образуя расплавленный бассейн. Этот расплавленный бассейн горячий и активный, что делает его очень реактивным на кислород в воздухе. Азот, действующий как экранирующий газ, вводится в область сварного шва через специально разработанную форсунку с соответствующей скоростью потока и скорости, создавая плотный защитный воздушный поток вокруг расплавленного бассейна. Этот воздушный поток действует как твердый «барьер», выделяющий кислород в воздухе и предотвращая вступление в горячий расплавлен и недавно затвердевший сварка в контакт с кислородом, что устраняет окисление в его корне. Например, при сварке нержавеющей стали, без защиты от азота, окисление образовает черную оксидную шкалу на поверхности сварного шва, что не только влияет на внешний вид, но и снижает устойчивость и прочность сварного шва. При защите азота сварка поддерживает яркий металлический цвет, поддерживает стабильный внутренний химический состав и эффективно защищает как коррозионную устойчивость, так и механические свойства.

Уменьшение брызги:В процессе сварки жидкий металл на поверхности расплавленного бассейна восприимчив к брызгам из -за таких факторов, как влияние энергии лазера, спасение металлического паров и расширение газа. Поток азота эффективно контролирует атмосферу на поверхности расплавленного бассейна, действуя как мягкая «рука», чтобы стабилизировать поверхность. Подавляя сильные колебания жидкого металла, он уменьшает раскопку, вызванную расширением газа или испарения металлов, что приводит к более гладкому сварному шва во время затвердевания и более эстетически приятного и равномерной отделки. При лазерной сварке автомобильных деталей снижение Spatter не только улучшает качество сварки, но и снижает необходимость последующей очистки и полировки поверхности сварки, повышая эффективность производства и снижение затрат.

Помогая рассеяние тепла:Хотя теплопроводность азота не так хороша, как гелий, он все равно может рассеять некоторое тепло во время лазерной сварки, помогая в охлаждении сварки. Когда горячий сварник вступает в контакт с азотом, тепло перемещается в молекулы азота и уносят потоком азота. Подходящая скорость охлаждения имеет решающее значение для формирования микроструктуры сварки, что способствует более тонкой и более равномерной структуре зерна. Например, при сварке алюминиевых сплавов азот - вспомогательное рассеивание тепла может предотвратить трещины в сварке, вызванном быстрого охлаждения. Это также уточняет размер зерна, улучшая прочность и прочность сварного шва, позволяя компоненту сварного алюминиевого сплава для удовлетворения более высоких требований к производительности.

Поддержание стабильности луча:В некоторых высоких - систем сварки питания сварка процесс сварки генерирует большое количество металлического пара, пыли и дыма.

Эти вещества могут накапливаться в оптическом пути и серьезно влиять на передачу лазерного луча. Азот очищает оптический путь для быстрого рассеивания этих паров, пыли и дыма, обеспечивая беспрепятственную передачу лазерного луча на поверхность заготовки и поддерживая стабильный сварку. Это создает «зеленый канал» для лазерного луча, гарантируя, что лазерная энергия точно и эффективно доставляется на площадку сварного шва, что обеспечивает постоянное и стабильное качество сварки. Поддержание стабильности луча особенно важно для точных электронных компонентов сварки, эффективно избегая таких проблем, как холодные сварные швы и недостаточная прочность сварки, вызванную нестабильностью пучка.

Эйси интеллигентноСпециализируется на предоставлении одного - Stop Solutions для Semi - Automatic/полностью - Автоматические сборочные линии литиевых аккумулятор Машина, машина для сортировки батареи, машина для приливки изоляционной бумаги, тестер CCD, ручная/автоматическая точечная сварочная машина, тестер BMS, комплексный тестер аккумулятор и тестирование аккумуляторов и т. Д.

Свяжитесь сейчас