گازهای محافظ رایج برای ماشینهای جوشکاری لیزری فیبر و عملکردهای آنها
در فرآیند جوشکاری لیزری، گاز محافظ به طور مستقیم در جوشکاری شرکت نمیکند، اما نقش مهمی در کیفیت جوش، تشکیل درز و پایداری تجهیزات ایفا میکند. انتخاب و استفاده صحیح از گاز محافظ میتواند به طور مؤثر عملکرد جوشکاری را بهبود بخشد و نرخ عیوب را کاهش دهد. این مقاله به معرفی گازهای متداول استفادهشده در ماشین آلات جوش لیزر و توضیح عملکردهای خاص آنها میپردازد.
چرا در جوشکاری لیزری به گاز محافظ نیاز است
جوشکاری لیزری دارای چگالی انرژی بالا و سرعت جوشکاری سریع است که باعث میشود دمای ناحیه جوش در مدت زمان بسیار کوتاهی به شدت افزایش یابد. در صورت عدم استفاده از گاز محافظ، حوضچه مذاب میتواند به راحتی با اکسیژن و نیتروژن موجود در هوا واکنش داده و منجر به اکسیداسیون، تخلخل، تغییر رنگ جوش و سایر عیوب شود. عملکردهای اصلی گاز محافظ شامل:
جداسازی هوا برای جلوگیری از اکسیداسیون
تثبیت حوضچه مذاب و بهبود کیفیت جوش
کاهش پاشش و بهبود ظاهر جوش
حفاظت از سر جوشکاری لیزری و عدسیهای نوری
انواع متداول گازهای مورد استفاده در دستگاههای جوشکاری لیزری و عملکردهای آنها
آرگون (Ar)
آرگون یکی از پرکاربردترین گازهای محافظ در جوشکاری لیزری است. این گاز از نظر شیمیایی بیاثر است و به راحتی با فلزات واکنش نمیدهد.
وظایف اصلی:
بهطور مؤثر هوا را از منطقه جوش جدا کرده و از اکسیداسیون جوش جلوگیری میکند
شکلگیری جوش را بهبود میبخشد و باعث ایجاد درزهای جوش صاف و تمیز میشود
برای طیف وسیعی از مواد مانند فولاد ضدزنگ، فولاد کربنی و آلیاژهای آلومینیوم مناسب است
نیتروژن (N₂)
نیتروژن نسبتاً کمهزینه است و میتواند در برخی کاربردهای جوشکاری به جای آرگون استفاده شود.
وظایف اصلی:
اکسیداسیون را کاهش میدهد و کیفیت سطح جوش را بهبود میبخشد
برای فرآیندهای جوشکاری که نیازهای ظاهری بسیار بالایی ندارند، مناسب است
معمولاً برای جوشکاری فولاد کربنی و فولاد ضدزنگ نازک استفاده میشود
با این حال، در شرایط دمای بالا، نیتروژن ممکن است با برخی فلزات واکنش دهد، بنابراین برای تمام مواد مناسب نیست.
هلیوم (He)
هلیوم دارای انرژی یونیزاسیون بالا و هدایت حرارتی عالی است، اما نسبتاً گران است.
وظایف اصلی:
عمق جوش را افزایش میدهد و پایداری جوشکاری را بهبود میبخشد
برای مواد با بازتابدهندگی بالا مانند آلومینیوم و مس مناسب است
کمک میکند تا برشهای جوش عمیقتر و باریکتر حاصل شوند
گازهای مخلوط
در تولید عملی، اغلب از گازهای مخلوط مانند آرگون + هلیوم یا آرگون + نیتروژن بسته به نوع ماده و نیازهای فرآیند استفاده میشود.
وظایف اصلی:
مزایای گازهای مختلف را ترکیب میکند تا کارایی جوشکاری افزایش یابد
هزینه گاز را کاهش میدهد و در عین حال کیفیت جوش را تضمین میکند
سازگاری با شرایط جوشکاری پیچیدهتر
وظایف گاز کمکی
علاوه بر گاز محافظ، ممکن است از گاز دمش کمکی نیز در حین جوشکاری لیزری استفاده شود تا:
دود و پاششهای تولید شده در حین جوشکاری را از بین ببرد
عدسیهای سر جوشکاری را محافظت کرده و عمر خدماتی اجزای نوری را افزایش دهد
ثبات و ایمنی عملکرد تجهیزات را بهبود بخشد
روش انتخاب گاز جوشکاری مناسب
هنگام انتخاب گاز محافظ، باید عوامل زیر را بهصورت جامع در نظر گرفت:
نوع ماده جوشکاری
ضخامت جوش و نیازمندیهای فرآیند
نیازمندیهای ظاهری و استحکام جوش
کنترل هزینه و بهرهوری تولید
فقط با انتخاب مناسب گاز و پیکربندی پارامترها میتوان مزایای کارآمدی بالای دستگاههای جوش لیزری را به طور کامل به دست آورد.
نتیجهگیری
گاز محافظ یک بخش ضروری از فرآیند لیزر درد آوردن است که نباید نادیده گرفته شود. انتخاب علمی گاز نه تنها کیفیت جوش را بهبود میبخشد، بلکه عمر سرویسدهی را نیز افزایش میدهد. تجهیزات لیزر دستگاههای جوش لیزری Xianming از پیکربندیهای متعدد گاز پشتیبانی میکنند و برای مواد مختلف و سناریوهای کاربردی متنوعی مناسب هستند و راهحلهای جوشکاری پایدار و کارآمدی را برای کاربران فراهم میکنند.