Gass protettiv
Fil-proċess tal-iwweldjar bil-lejżer, il-gass inert spiss jintuża biex jipproteġi l-ġabra mdewweb. Meta xi materjali jiġu wweldjati, l-ossidazzjoni tal-wiċċ tista 'ma titqiesx, iżda l-protezzjoni tista' ma titqiesx. Madankollu, għal ħafna applikazzjonijiet, l-elju, l-argon, in-nitroġenu u gassijiet oħra spiss jintużaw bħala protezzjoni biex jagħmlu l-biċċa tax-xogħol f'Evita l-ossidazzjoni waqt l-iwweldjar.
L-elju mhux faċli biex jonjonizza (enerġija ogħla ta 'jonizzazzjoni), li tippermetti li l-laser jgħaddi bla xkiel, u l-enerġija tar-raġġ tilħaq il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol mingħajr tfixkil. Dan huwa l-aktar gass effettiv għall-ilqugħ użat fl-iwweldjar bil-lejżer, iżda huwa iktar għali.
L-Argon huwa irħas u aktar dens, u għalhekk l-effett ta 'protezzjoni huwa aħjar. Madankollu, huwa suxxettibbli għall-jonizzazzjoni tal-plażma tal-metall b'temperatura għolja, li jipproteġi parti mir-raġġ milli jkun dirett lejn il-biċċa tax-xogħol, tnaqqas il-qawwa effettiva tal-lejżer għall-iwweldjar, u tagħmel ħsara wkoll lill-veloċità u l-penetrazzjoni tal-iwweldjar. Il-wiċċ tal-weldment protett bl-argon huwa aktar lixx minn meta jkun protett bl-elju.
In-nitroġenu huwa l-orħos gass protettiv, iżda mhuwiex adattat għall-iwweldjar ta 'ċerti tipi ta' azzar li ma jissaddadx, prinċipalment minħabba problemi metallurġiċi, bħal xi kultant jipproduċu pori fiż-żona ta 'koinċidenza.
It-tieni funzjoni li tuża l-ilqugħ tal-gass hija li tħares il-lenti li tiffoka mill-kontaminazzjoni tal-fwar tal-metall u t-titjir ta 'qtar likwidu. Speċjalment fl-iwweldjar bil-lejżer b'qawwa għolja, minħabba li l-materjal li joħroġ huwa qawwi ħafna, huwa aktar meħtieġ li titħares il-lenti f'dan il-ħin.
It-tielet rwol li jipproteġi l-gass huwa li tinħela l-ilqugħ tal-plażma prodott minn iwweldjar bil-lejżer ta 'qawwa għolja. Il-fwar tal-metall jassorbi l-enerġija tar-raġġ tal-lejżer u jonizza fi sħaba tal-plażma, u l-gass protettiv madwar il-fwar tal-metall huwa jonizzat ukoll bit-tisħin. Jekk ikun hemm wisq plażma, l-enerġija tar-raġġ tal-lejżer tiġi kkunsmata mill-plażma sa ċertu punt. Il-plażma teżisti fuq il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol bħala t-tieni sors ta 'enerġija, li tagħmel il-fond tal-penetrazzjoni baxx u l-wiċċ tal-pixxina tal-weldjatura usa'. Iżżid ir-rata ta 'rikombinazzjoni ta' l-elettroni billi żżid il-kolliżjoni ta 'elettroni bi tliet korpi b'atomi newtrali biex tnaqqas id-densità ta' l-elettroni fil-plażma. Iktar ma jkun eħfef l-atomu newtrali, iktar tkun għolja l-frekwenza tal-kolliżjoni u iktar tkun għolja r-rata ta 'rikombinazzjoni. Min-naħa l-oħra, il-gass protettiv b'enerġija għolja ta 'jonizzazzjoni biss mhux se jżid id-densità tal-elettroni minħabba l-jonizzazzjoni tal-gass innifsu.
Materjal | Elju | Argon | In-nitroġenu | Aluminju | Manjesju | Ħadid |
Massa atomika (molekula) | 4 | 40 | 28 | 27 | 24 | 56 |
Enerġija ta 'jonizzazzjoni (eV) | 24.46 | 15.68 | 14.5 | 5.96 | 7.61 | 7.83 |
Tabella1.Massa tal-massa (molekula) u l-enerġija ta 'jonizzazzjoni ta' forom ġenerali u metalli
Jista 'jidher mit-tabella li d-daqs tal-plażma huwa relatat mal-gass ta' lqugħ differenti użat, l-elju huwa l-iżgħar, segwit min-nitroġenu, u l-akbar meta jintuża l-argon. Iktar ma jkun kbir id-daqs tal-plażma, iktar ma jkun baxx il-fond tal-penetrazzjoni. Il-grad ta 'jonizzazzjoni u d-densità tal-gass jagħmlu d-differenza fid-daqs tal-plażma.
L-elju għandu l-inqas jonizzazzjoni u densità. Jista 'jkeċċi malajr il-fwar tal-metall li jogħla ġġenerat mill-ġabra tal-metall imdewweb. Għalhekk, l-użu tal-elju bħala gass ta 'lqugħ jista' jrażżan il-plażma kemm jista 'jkun, u b'hekk iżid il-fond tal-penetrazzjoni u jżid il-veloċità tal-iwweldjar; minħabba l-piż ħafif tagħha, jista 'jaħrab, u mhux faċli li tikkawża pori. Naturalment, mill-effett attwali tal-iwweldjar, l-effett tal-protezzjoni tal-argon mhux ħażin. L-influwenza tas-sħab tal-plażma fuq il-penetrazzjoni hija l-iktar ovvja fiż-żona ta 'veloċità baxxa tal-iwweldjar. Meta l-veloċità tal-iwweldjar tiżdied, l-influwenza tagħha tiddgħajjef.
Il-gass tal-ilqugħ jintefa 'fil-ftuħ taż-żennuna b'ċerta pressjoni biex jilħaq il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol. Il-forma idrodinamika taż-żennuna u d-dijametru tal-ħruġ huma importanti ħafna. Għandu jkun kbir biżżejjed biex isuq il-gass protett bl-isprej biex ikopri l-wiċċ tal-iwweldjar, iżda sabiex tipproteġi b'mod effettiv il-lenti u tevita kontaminazzjoni tal-fwar tal-metall jew ħsara ta 'splash tal-metall fuq il-lenti, id-daqs taż-żennuna għandu jkun limitat ukoll. Ir-rata tal-fluss għandha tkun ikkontrollata wkoll, inkella l-fluss laminar tal-gass protettiv isir turbulenti, u l-atmosfera tinġibed fil-pixxina mdewba u eventwalment tifforma pori.
Sabiex jitjieb l-effett ta 'protezzjoni, nfiħ addizzjonali tal-ġenb jista' jintuża wkoll, jiġifieri, il-gass protettiv jiġi injettat direttament fit-toqba tal-iwweldjar tal-penetrazzjoni profonda f'ċertu angolu permezz ta 'żennuna b'dijametru iżgħar. Il-gass protettiv mhux biss irażżan is-sħab tal-plażma fuq il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol, iżda jeżerċita wkoll influwenza fuq il-formazzjoni tal-plażma u toqob żgħar fit-toqba, u l-fond tal-penetrazzjoni jiżdied aktar, u weldjatura b'fond u wisa 'ideali jinkiseb. Madankollu, dan il-metodu jeħtieġ kontroll preċiż tad-daqs u d-direzzjoni tal-fluss tal-arja, inkella huwa faċli li tipproduċi turbulenza u teqred il-ġabra mdewba, li tagħmel il-proċess tal-iwweldjar diffiċli biex jiġi stabbilizzat.
