लेजर वेल्डिंग के लिए परिरक्षण गैस का चयन

I. परिरक्षण गैस के मुख्य कार्य

ऑक्सीकरण और संदूषण रोकथाम:
ऑक्सीकरण, नाइट्रिडेशन, या पोरसिटी (जैसे, टाइटेनियम मिश्र धातुओं के साथ भंगुर चरण बनाने के लिए ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं) से बचने के लिए हवा (ऑक्सीजन, नमी) से वेल्ड पूल को अलग करता है।

प्लाज्मा विनियमन:
उच्च शक्ति पर प्लाज्मा गठन को दबाता है, लेजर ऊर्जा को परिरक्षित होने से रोकता है (जैसे, हीलियम की उच्च आयनीकरण ऊर्जा प्लाज्मा गठन को कम करती है)।

पिघल पूल व्यवहार का नियंत्रण:
गैस तापीय चालकता और घनत्व के माध्यम से पूल के प्रवाह को प्रभावित करता है, पैठ की गहराई और चौड़ाई को समायोजित करना (जैसे, हीलियम मोटी सामग्री में गहरी पैठ के लिए तापीय चालकता बढ़ाता है)।

शीतलन और सफाई:
कूलिंग और वेल्ड गठन में सुधार करने में सहायता करते हुए, स्पैटर और स्लैग को उड़ा देता है।

Ii। चयन मानदंड

1। भौतिक गुण

कार्बन स्टील\/कम मिश्र धातु स्टील:

प्राथमिकताशुद्ध आर्गन(ऑक्सीकरण को रोकता है, चिकनी वेल्ड सुनिश्चित करता है) यानाइट्रोजन(लागत-प्रभावी, स्पैटर को कम करता है, लेकिन लोहे के नाइट्राइड भंगुरता से बचने के लिए नियंत्रित प्रवाह की आवश्यकता होती है)। आर्गन-नाइट्रोजन मिश्रण (संतुलन लागत और प्रदर्शन) भी उपयुक्त हैं।

स्टेनलेस स्टील:

उपयोगशुद्ध आर्गन(क्रोमियम ऑक्सीकरण और इंटरग्रेनुलर संक्षारण को रोकता है)। मोटी प्लेटों के लिए, जोड़ेंहीलियम(जैसे, आर्गन-हेलियम मिश्रण) उच्च तापीय चालकता के माध्यम से प्रवेश बढ़ाने के लिए।

एल्यूमीनियम\/एल्यूमीनियम मिश्र धातु:

शुद्ध आर्गनएल्यूमीनियम ऑक्साइड समावेशन से बचने के लिए ऑक्सीजन के खिलाफ ढाल। मोटी प्लेटों या उच्च गति वेल्डिंग के लिए, उपयोग करेंउच्च हेलियम मिश्रण(जैसे, 70% वह + 30% ar) सतह के तनाव को कम करने और पिघल प्रवाह में सुधार करने के लिए।

तांबा\/तांबा मिश्र धातु:

कॉपर के कम लेजर अवशोषण के कारण, उपयोग करेंशुद्ध हीलियम या उच्च-हेलियम मिश्रणऊर्जा उपयोग और प्रवेश बढ़ाने के लिए। शुद्ध आर्गन से खराब पिघल प्रवाह हो सकता है।

टाइटेनियम मिश्र धातु:

ज़रूरत होनाउच्च शुद्धता आर्गन (99.99%से अधिक या बराबर)ऑक्सीजन और नाइट्रोजन (भंगुर चरणों का जोखिम) को कड़ाई से अलग करने के लिए। जटिल संरचनाओं को दोहरे पक्षीय परिरक्षण (सामने और पीछे गैस प्रवाह) की आवश्यकता होती है।

कलई चढ़ा इस्पात:

नाइट्रोजन या आर्गन-नाइट्रोजन मिश्रणजिंक वाष्पीकरण को कम करें (कम उबलते बिंदु पोरसिटी का कारण बनता है), लेकिन अत्यधिक शीतलन से बचने के लिए प्रवाह दर को नियंत्रित किया जाना चाहिए।

2। वेल्डिंग शक्ति और प्रक्रिया प्रकार

कम बिजली (<1kW):

चुननाशुद्ध आर्गनलागत-प्रभावशीलता और स्थिर ऑक्सीकरण संरक्षण के लिए।

High Power (>1kw) गहरी पैठ वेल्डिंग:

उपयोगहीलियम या आर्गन-हेलियम मिश्रणप्लाज्मा को दबाने और ऊर्जा पैठ को बढ़ाने के लिए। चालन वेल्डिंग के लिए, पिघल पूल के आकार को नियंत्रित करने और बर्न-थ्रू को रोकने के लिए आर्गन या नाइट्रोजन का विकल्प चुनें।

पल्स वेल्डिंग:

नाइट्रोजन (स्पैटर के लिए प्रवण) से बचें; आर्गन को प्राथमिकता दें। निरंतर वेल्डिंग के लिए, सामग्री के आधार पर समायोजित करें (जैसे, कार्बन स्टील के लिए नाइट्रोजन)।

3। गैस विशेषताओं की तुलना

आर्गन (एआर):

लाभ: कम लागत, बहुमुखी प्रतिभा (स्टेनलेस स्टील, एल्यूमीनियम, टाइटेनियम जैसे अधिकांश धातुओं के लिए उपयुक्त), स्थिर चाप, और अच्छा वेल्ड गठन।

सीमाएँ: उच्च शक्ति पर प्लाज्मा आयनीकरण के लिए प्रवण, ऊर्जा संचरण को प्रभावित करता है।

हीलियम (वह):

लाभ: प्लाज्मा प्रतिरोध, गहरी पैठ, उच्च वेल्डिंग गति (तांबे और मोटी एल्यूमीनियम के लिए आदर्श), लेकिन महंगी (10-20x आर्गन लागत) और प्रसार हानि को रोकने के लिए संलग्न वातावरण की आवश्यकता होती है।

नाइट्रोजन:

लाभ: सबसे कम लागत, कार्बन स्टील और जस्ती स्टील के लिए उपयुक्त, स्पैटर को कम करता है।

सीमाएँ: भंगुर चरण बनाने के लिए एल्यूमीनियम और टाइटेनियम के साथ प्रतिक्रिया करता है; इन सामग्रियों के लिए निषिद्ध है।

4। अतिरिक्त कारक

शुद्धता आवश्यकताएँ:
संवेदनशील सामग्री (स्टेनलेस स्टील, टाइटेनियम) की आवश्यकता है99.999% उच्च शुद्धता गैस से अधिक या बराबर, नमी के सख्त नियंत्रण के साथ (ओस बिंदु <-40 डिग्री) और ऑक्सीजन सामग्री।

गैस प्रवाह पैरामीटर:
आमतौर पर 5-30 एल\/मिनट पर समाक्षीय या पार्श्व गैस प्रवाह का उपयोग करें (अत्यधिक प्रवाह अशांति का कारण बनता है; अपर्याप्त प्रवाह खराब परिरक्षण की ओर जाता है)।

बैकसाइड परिरक्षण:
पतली-दीवार वाले या एकल-पक्षीय वेल्डेड भागों को रियर ऑक्सीकरण को रोकने के लिए बैकसाइड गैस (जैसे, शुद्ध आर्गन) की आवश्यकता होती है।

Iii। सामान्य गैस संयोजन और अनुप्रयोग

शुद्ध आर्गन:

व्यापक रूप से स्टेनलेस स्टील, एल्यूमीनियम और टाइटेनियम के लिए कम-से-मध्यम बिजली वेल्डिंग में उपयोग किया जाता है।

आर्गन-हेलियम मिश्रण:

मोटी एल्यूमीनियम और तांबे के मिश्र के लिए, प्रवेश और लागत को संतुलित करना (जैसे, 30% ar + 70% वह)।

आर्गन-नाइट्रोजन मिश्रण:

कार्बन स्टील और कम मिश्र धातु स्टील के लिए, स्पैटर और लागत को कम करना (5-10% नाइट्रोजन; उच्च अनुपात वेल्ड को सख्त हो सकता है)।

शुद्ध हीलियम:

प्लाज्मा को दबाने के लिए उच्च-शक्ति गहरी पैठ वेल्डिंग (तांबा, मोटी एल्यूमीनियम) के लिए आरक्षित।

शुद्ध नाइट्रोजन:

केवल कार्बन स्टील की सतह सीलिंग और जस्ती स्टील के लिए; एल्यूमीनियम और टाइटेनियम से सख्ती से बचें।

Iv। मुख्य विचार

गैस शुद्धता और स्वच्छता:
सुनिश्चित करें कि नमी या तेल संदूषण को रोकने के लिए पाइपलाइन और सिलेंडर सूखे और साफ हैं।

गतिशील समायोजन:
उच्च गति\/मोटी प्लेट वेल्डिंग के लिए हीलियम अनुपात में वृद्धि; अत्यधिक शीतलन से बचने के लिए पतली प्लेटों\/कम गति वेल्डिंग के लिए प्रवाह कम करें।

दोहरे पक्षीय परिरक्षण:
एयरटाइट घटकों (जैसे, दबाव वाहिकाओं) के लिए, वेल्डिंग के दौरान आगे और पीछे दोनों सतहों की रक्षा करें।

निष्कर्ष