ファイバーレーザー溶接機でよく使用されるシールドガスとその機能

レーザー溶接プロセスにおいて、シールドガスは溶接に直接関与するものではありませんが、溶接品質、ビード形状、および装置の安定性において極めて重要な役割を果たします。シールドガスを適切に選定・使用することで、溶接性能を効果的に向上させ、欠陥発生率を低減できます。本記事では、一般的に使用されるガスについて紹介し レーザー溶接機 その具体的な機能について説明します。

なぜレーザー溶接にはシールドガスが必要なのか

レーザー溶接は高エネルギー密度と高速溶接が特徴であり、ごく短時間で溶接部の温度が急激に上昇します。シールドガスがない場合、溶融池は空気中の酸素や窒素と容易に反応し、酸化、気孔、溶接部の変色などの欠陥が生じやすくなります。シールドガスの主な機能は以下の通りです。

空気を遮断して酸化を防止する

溶融池を安定化させ、溶接品質を向上させる

飛散を低減し、溶接外観を改善する

レーザー溶接ヘッドおよび光学レンズの保護

レーザー溶接機で使用される一般的なガスの種類とその機能

アルゴン（Ar）

アルゴンは、レーザー溶接で最も広く使用されている不活性ガスの一つであり、金属と反応しにくく化学的に安定しています。

主な機能:

空気を効果的に遮断し、溶接部の酸化を防止する

溶接ビードの形成を改善し、滑らかで清潔な溶接継手を得ることができる

ステンレス鋼、炭素鋼、アルミニウム合金など、幅広い材料に適しています

窒素（N₂）

窒素は比較的安価であり、特定の溶接用途においてアルゴンの代用として使用できます。

主な機能:

酸化を低減し、溶接表面の品質を向上させる

外観品質の要求が極めて高くない溶接プロセスに適しています

炭素鋼および薄板ステンレス鋼の溶接に広く使用されています

ただし、高温条件下では窒素が一部の金属と反応する可能性があるため、すべての材料に適しているわけではありません。

ヘリウム (He)

ヘリウムは高いイオン化エネルギーと優れた熱伝導性を備えていますが、比較的高価です。

主な機能:

溶接浸透深さを増加させ、溶接の安定性を向上させる

アルミニウムや銅など、反射率の高い材料に適しています

より深く、狭い溶接ビードを実現するのを助けます

混合ガス

実際の生産現場では、材料の種類や工程の要件に応じて、アルゴン＋ヘリウムやアルゴン＋窒素などの混合ガスがよく使用されます。

主な機能:

異なるガスの利点を組み合わせて溶接効率を向上させる

溶接品質を確保しつつ、ガスコストを削減する

より複雑な溶接条件に対応する

補助ガスの機能

シールドガスに加えて、レーザー溶接中には補助吹き付けガスも使用されることがあります。その目的は以下の通りです。

溶接中に発生する煙や飛散物を除去する

溶接ヘッドのレンズを保護し、光学部品の使用寿命を延ばす

装置の運転安定性と安全性を向上させる

適切な溶接ガスの選び方

シールドガスを選定する際には、以下の要素を総合的に考慮する必要があります。

溶接材料の種類

溶接板厚および工程上の要件

溶接外観および強度の要件

コスト管理および生産効率

レーザー溶接機の高効率という利点を十分に発揮するには、適切なガス選定とパラメーター設定が不可欠です。

まとめ

遮蔽ガスは溶接プロセスにおいて無視すべきではない重要な要素です。科学的なガス選定は溶接品質の向上だけでなく、 レーザー溶接 寿命の延長にも寄与します。 レーザー機器 xianmingレーザー溶接機は複数のガス構成に対応しており、さまざまな材料や用途シーンに適しています。安定した高効率な溶接ソリューションをユーザーに提供します。