I. Kjernefunksjoner for å skjerme gass
Oksidasjon og forurensning av forurensning:
Isolerer sveisebassenget fra luft (oksygen, fuktighet) for å unngå oksidasjon, nitridasjon eller porøsitet (f.eks. Titanlegeringer reagerer med oksygen for å danne sprø faser).
Plasmavegling:
Undertrykker plasmadannelse ved høy kraft, og forhindrer at laserenergi blir skjermet (f.eks. Heliums høye ioniseringsenergi reduserer plasmadannelse).
Kontroll av atferd om smeltebasseng:
Påvirkning smelter bassengstrømmen gjennom gass termisk ledningsevne og tetthet, justering av penetrasjonsdybde og bredde (f.eks. Helium øker termisk ledningsevne for dypere penetrering i tykke materialer).
Kjøling og rengjøring:
Blåser bort sprut og slagg, hjelper med å avkjøle og forbedre sveisedannelsen.
Ii. Utvelgelseskriterier
1. Materielle egenskaper
Karbonstål\/lavlegert stål:
Prioritereren argon(forhindrer oksidasjon, sikrer glatte sveiser) ellernitrogen(Kostnadseffektiv, reduserer sprut, men krever kontrollert strøm for å unngå jernnitrid sprit). Argon-nitrogenblandinger (balansekostnad og ytelse) er også egnet.
Rustfritt stål:
Brukren argon(Forhindrer kromoksidasjon og intergranulær korrosjon). For tykke plater, tilsetthelium(f.eks. Argon-helium-blandinger) For å øke penetrasjonen via høy termisk ledningsevne.
Aluminium\/aluminiumslegeringer:
Ren argonSkjold mot oksygen for å unngå aluminiumoksydinneslutninger. Bruk for tykke plater eller sveising av høy hastighetHigh-Helium-blandinger(f.eks. 70% han + 30% AR) for å redusere overflatespenningen og forbedre smeltestrømmen.
Kobber\/kobberlegeringer:
På grunn av kobberens lave laserabsorpsjon, brukrene helium- eller høy-helium-blandingerFor å forbedre energiutnyttelsen og penetrasjonen. Ren argon kan forårsake dårlig smeltestrøm.
Titanlegeringer:
KreverArgon med høy renhet (større enn eller lik 99,99%)å strengt isolere oksygen og nitrogen (risiko for sprø faser). Komplekse strukturer trenger dobbeltsidig skjerming (foran og bakgassstrømmer).
Galvanisert stål:
Nitrogen- eller argon-nitrogenblandingerReduser sinkfordamping (lavt kokepunkt forårsaker porøsitet), men strømningshastigheten må kontrolleres for å unngå overdreven kjøling.
2. sveisekraft og prosesstype
Lav effekt (<1kW):
Velgeren argonfor kostnadseffektivitet og stabil oksidasjonsbeskyttelse.
High Power (>1 kW) dyp penetrasjonssveising:
BrukHelium- eller argon-helium-blandingerFor å undertrykke plasma og forbedre energiinntrengningen. For ledningssveising, velg argon eller nitrogen for å kontrollere smeltebassengstørrelse og forhindre gjennomføring.
Pulssveising:
Unngå nitrogen (utsatt for sprut); Prioriter Argon. For kontinuerlig sveising, juster basert på materiale (f.eks. Nitrogen for karbonstål).
3. Sammenligning av gassegenskaper
Argon (AR):
Fordeler: Lave kostnader, allsidighet (egnet for de fleste metaller som rustfritt stål, aluminium, titan), stabil bue og god sveisedannelse.
Begrensninger: Utsatt for plasmaionisering ved høy kraft, som påvirker energioverføring.
Helium (han):
Fordeler: Plasmasistens, dyp penetrasjon, høy sveisehastighet (ideell for kobber og tykt aluminium), men dyrt (10–20x argonkostnad) og krever lukkede miljøer for å forhindre tap av diffusjon.
Nitrogen (n₂):
Fordeler: Laveste kostnader, egnet for karbonstål og galvanisert stål, reduserer sprut.
Begrensninger: Reagerer med aluminium og titan for å danne sprø faser; forbudt for disse materialene.
4. Ytterligere faktorer
Renhetskrav:
Følsomme materialer (rustfritt stål, titan) behovStørre enn eller lik 99.999% høy renhetsgass, med streng kontroll av fuktighet (duggpunkt <-40 grad) og oksygeninnhold.
Gasstrømningsparametere:
Bruk vanligvis koaksial eller sidegassstrøm ved 5–30 l\/min (overdreven strømning forårsaker turbulens; utilstrekkelig strømning fører til dårlig skjerming).
Baksiden skjerming:
Tynnveggede eller ensidige sveisede deler krever baksiden av gass (f.eks. Ren argon) for å forhindre bak oksidasjon.
Iii. Vanlige gasskombinasjoner og applikasjoner
Ren argon:
Mye brukt til rustfritt stål, aluminium og titan i lav-til-medium kraftsveising.
Argon-helium-blandinger:
For tykke aluminium- og kobberlegeringer, balansering av penetrering og kostnader (f.eks. 30% ar + 70% han).
Argon-nitrogenblandinger:
For karbonstål og stål med lavt legering kan redusere spredning og kostnad (5–10% nitrogen; høyere forhold herder sveisen).
Rent helium:
Reservert for dyp penetrasjonssveising med høy effekt (kobber, tykt aluminium) for å undertrykke plasma.
Rent nitrogen:
Bare for tetning av karbonstål og galvanisert stål; Unngå strengt med aluminium og titan.
IV. Sentrale hensyn
Gassens renhet og renslighet:
Forsikre deg om at rørledninger og sylindere er tørre og rene for å forhindre fuktighet eller oljeforurensning.
Dynamisk justering:
Øk heliumforholdet for høyhastighets\/tykk platesveising; Reduser strømmen for tynne plater\/lavhastighetssveising for å unngå overdreven kjøling.
Dobbelt-sidig skjerming:
For lufttette komponenter (f.eks, trykkfartøy), beskytt både foran og bakoverflater under sveising.