I. Kernefunktioner af afskærmninggas
Oxidation og forebyggelse af forurening:
Isolerer svejsepuljen fra luft (ilt, fugt) for at undgå oxidation, nitridering eller porøsitet (f.eks. Titanlegeringer reagerer med ilt for at danne sprøde faser).
Plasmaregulering:
Undertrykker dannelse af plasmaspil ved høj effekt, hvilket forhindrer laserenergi i at blive afskærmet (f.eks. Heliums høje ioniseringsenergi reducerer dannelse af plasmaspil).
Kontrol af smeltepooladfærd:
Indflydelser smelter poolstrømmen gennem gastermisk ledningsevne og densitet, justering af penetrationsdybde og bredde (f.eks. Helium øger termisk ledningsevne for dybere penetration i tykke materialer).
Afkøling og rengøring:
Blæser sprøjt og slagge væk, hjælper med at afkøling og forbedre svejsedannelse.
Ii. Udvælgelseskriterier
1. Materielle egenskaber
Kulstofstål\/lavlegeret stål:
Prioritereren argon(forhindrer oxidation, sikrer glatte svejsninger) ellernitrogen(Omkostningseffektiv, reducerer sprøjten, men kræver kontrolleret strømning for at undgå jernnitridskadning). Argon-nitrogenblandinger (balanceomkostninger og ydeevne) er også egnede.
Rustfrit stål:
Brugeren argon(forhindrer kromoxidation og intergranulær korrosion). Tilføj til tykke pladerhelium(f.eks. Argon-helium-blandinger) for at øge penetrationen via høj termisk ledningsevne.
Aluminium\/aluminiumslegeringer:
Ren argonskjolde mod ilt for at undgå indeslutninger af aluminiumoxid. For tykke plader eller højhastighedsvejsning skal du brugeBlandinger med højhjælp(f.eks. 70% han + 30% AR) for at reducere overfladespænding og forbedre smelteflowet.
Kobber\/kobberlegeringer:
På grund af kobberens lave laserabsorption skal du brugeRen helium eller højhelium blandingerat forbedre energiforniseringen og penetrationen. Ren argon kan forårsage dårlig smeltestrøm.
Titaniumlegeringer:
KræveArgon med høj renhed (større end eller lig med 99,99%)til strengt at isolere ilt og nitrogen (risiko for sprøde faser). Komplekse strukturer har brug for dobbeltsidet afskærmning (for- og baggasstrømme).
Galvaniseret stål:
Nitrogen eller argon-nitrogenblandingerReducer zink fordampning (lavt kogepunkt forårsager porøsitet), men strømningshastigheden skal kontrolleres for at undgå overdreven afkøling.
2. svejsekraft og processtype
Lav effekt (<1kW):
Vælgeren argontil omkostningseffektivitet og stabil oxidationsbeskyttelse.
High Power (>1 kW) dyb penetrationsvejsning:
Brugehelium- eller argon-helium-blandingerAt undertrykke plasma og forbedre energipenetration. For ledningsvejsning skal du vælge argon eller nitrogen for at kontrollere smeltet poolstørrelse og forhindre forbrænding.
Pulssvejsning:
Undgå nitrogen (tilbøjelig til sprøjt); prioritere argon. Til kontinuerlig svejsning skal du justere baseret på materiale (f.eks. Nitrogen til kulstofstål).
3. sammenligning af gasegenskaber
Argon (AR):
Fordele: Lave omkostninger, alsidighed (egnet til de fleste metaller som rustfrit stål, aluminium, titanium), stabil bue og god svejsedannelse.
Begrænsninger: Tilbøjelig til plasmaionisering ved høj effekt, der påvirker energitransmission.
Helium (han):
Fordele: Plasmamodstand, dyb penetration, høj svejsningshastighed (ideel til kobber og tyk aluminium), men dyre (10-20x argonomkostninger) og kræver lukkede miljøer for at forhindre diffusionstab.
Nitrogen (N₂):
Fordele: Laveste omkostninger, der er egnet til kulstofstål og galvaniseret stål, reducerer sprøjten.
Begrænsninger: Reagerer med aluminium og titanium for at danne sprøde faser; forbudt for disse materialer.
4. yderligere faktorer
Krav til renhed:
Følsomme materialer (rustfrit stål, titanium) behovStørre end eller lig med 99.999% gas med høj renhed, med streng kontrol af fugt (dugpunkt <-40 grad) og iltindhold.
Parametre for gasstrøm:
Brug typisk koaksial eller lateral gasstrøm ved 5-30 l\/min (overdreven strømning forårsager turbulens; utilstrækkelig strømning fører til dårlig afskærmning).
Backside -afskærmning:
Tyndvæggede eller enkeltsidede svejste dele kræver bagside gas (f.eks. Ren argon) for at forhindre bag oxidation.
III. Almindelige gaskombinationer og applikationer
Ren argon:
Meget brugt til rustfrit stål, aluminium og titanium i svejsning med lav til medium.
Argon-heliumblandinger:
For tykke aluminium- og kobberlegeringer, afbalancering af penetration og omkostninger (f.eks. 30% ar + 70% He).
Argon-nitrogenblandinger:
For kulstofstål og lavlegeret stål, hvilket reducerer sprøjt og omkostninger (5-10% nitrogen; højere forhold kan hærde svejsningen).
Ren helium:
Reserveret til højeffekt dyb penetrationsvejsning (kobber, tyk aluminium) for at undertrykke plasma.
Rent nitrogen:
Kun til forsegling af carbonståloverflade og galvaniseret stål; Undgå strengt med aluminium og titanium.
Iv. Nøgleovervejelser
Gasrenhed og renlighed:
Sørg for, at rørledninger og cylindre er tørre og rene for at forhindre fugt- eller olieforurening.
Dynamisk justering:
Forøg heliumforholdet for højhastighed\/tyk pladesvejsning; Reducer strømmen for tynde plader\/svejsning med lav hastighed for at undgå overdreven afkøling.
Dobbeltsidet afskærmning:
For lufttætte komponenter (f.eks. Trykfartøjer) skal du beskytte både foran og bagoverflader under svejsning.