Pri laserovom zváraní ochranný plyn ovplyvňuje tvar zvaru, kvalitu zvaru, hĺbku a šírku zvaru a vo väčšine prípadov bude mať fúkanie ochranného plynu pozitívny vplyv na zvar, ale môže majú tiež negatívny vplyv.
Pozitívne účinky:
1. Správne fúkanie ochranného plynu účinne ochráni zvarový kúpeľ pred oxidáciou;
2. Správne fúkanie ochranného plynu môže účinne znížiť rozstrekovanie vznikajúce počas procesu zvárania;
3. Správne fúkanie do ochranného plynu môže byť prinútené zvariť roztavený bazén stuhnutý rovnomerne, čím sa zvarové formovanie stane rovnomerným a krásnym;
4. Správne fúkanie do ochranného plynu môže účinne znížiť oblak kovových pár alebo plazmový oblak na efekt tienenia lasera, zvýšiť efektívne využitie lasera;
5. Správne fúkanie do ochranného plynu môže účinne znížiť pórovitosť zvaru.
Pokiaľ je správne zvolený typ plynu, prietok plynu a spôsob fúkania, je možné dosiahnuť ideálne výsledky.
Nepriaznivé účinky na zváranie však môže priniesť aj nesprávne použitie ochranného plynu.
Nepriaznivé účinky sú nasledovné:
1. Nesprávne vháňanie ochranného plynu môže viesť k poškodeniu zvaru:
2. Výber nesprávneho typu plynu môže viesť k prasklinám vo zvare a môže tiež viesť k zníženiu mechanických vlastností zvaru;
3. Zvoľte nesprávny plyn fúkanie do prúdu môže viesť k závažnejšej oxidácii zvaru (či už je tok príliš veľký alebo príliš malý), môže tiež viesť k zvaru roztaveného kovu vonkajším rušením závažná príčina kolapsu zvaru resp. tvarovanie nerovnomerné;
4. Vyberte nesprávnu metódu fúkania plynu povedie k tomu, že zvar nemôže dosiahnuť ochranný účinok alebo dokonca v podstate žiadny ochranný účinok alebo negatívny vplyv na tvarovanie zvaru;
5. Fúkanie do ochranného plynu bude mať určitý vplyv na hĺbku zvaru, najmä pri zváraní tenkých plechov, zníži hĺbku zvaru.
Druhy ochranného plynu
Bežne používaným ochranným plynom pre laserové zváranie je najmä N2, Ar, He, jeho fyzikálne a chemické vlastnosti sú rôzne, a preto je rozdielny aj vplyv na zvar.
1. Dusík N2
N2 ionizačná energia mierna, vyššia ako Ar, nižšia ako He, pri laserovom pôsobení stupňa ionizácie je všeobecná, môže byť lepšia na zníženie tvorby plazmového oblaku, čím sa zvýši efektívne využitie lasera.
Dusík pri určitej teplote môže chemicky reagovať s hliníkovou zliatinou, uhlíkovou oceľou, produkovať nitrid, zlepší sa krehkosť zvaru, zníži sa húževnatosť, mechanické vlastnosti zvarových spojov budú mať väčší nepriaznivý vplyv, preto neodporúčame používať dusík na ochrana zvarov z hliníkovej zliatiny a uhlíkovej ocele.
Chemická reakcia dusíka a nehrdzavejúcej ocele vytvára nitrid, ktorý môže zlepšiť pevnosť zvarového spoja, prispeje k zlepšeniu mechanických vlastností zvaru, takže pri zváraní nehrdzavejúcej ocele môžete použiť dusík ako ochranný plyn.
2. Argón Ar
Ionizačná energia Ar je relatívne najnižšia, pri pôsobení lasera je stupeň ionizácie vysoký, neprispieva k riadeniu tvorby plazmového oblaku, bude mať určitý vplyv na efektívne využitie lasera, ale aktivita Ar je veľmi nízka, je ťažké mať chemickú reakciu s obyčajným kovom a cena Ar nie je vysoká;
Okrem toho je hustota Ar veľká, čo vedie k klesaniu do zvarového kúpeľa nad zvarovým kúpeľom, môže lepšie chrániť zvarový kúpeľ, takže ho možno použiť ako bežný ochranný plyn.
3. Hélium He
On s najvyššou ionizačnou energiou, ionizácia pri pôsobení lasera je veľmi nízka, môže byť veľmi dobrá kontrola tvorby plazmových oblakov, laser môže zohrávať veľmi dobrú úlohu v kove a aktivita He je veľmi nízka, v podstate áno nereaguje chemicky s kovom, je veľmi dobrým plynom na ochranu zvarov.
Náklady na He sú však príliš vysoké, vo všeobecnosti výrobky typu hromadnej výroby nevyužívajú plyn, vo všeobecnosti sa používa na vedecký výskum alebo výrobky s veľmi vysokou pridanou hodnotou.
Ako zvoliť dva spôsoby fúkania je komplexné zváženie rôznych aspektov a vo všeobecnosti sa odporúča použiť bočné fúkanie ochranného plynu.
Zásady výberu metódy fúkania ochranného plynu
V prvom rade by malo byť jasné, že takzvaný zvar je "oxidovaný" je len bežný názov, teoreticky sa vzťahuje na zvar a škodlivé zložky vo vzduchu chemická reakcia vedie k zlej kvalite zvaru, bežne zvarový kov pri určitú teplotu a kyslík, dusík, vodík a iné chemické reakcie vo vzduchu.
Zabránenie „oxidácii“ zvaru znamená zníženie alebo zamedzenie kontaktu takýchto nebezpečných komponentov so zvarovým kovom pri vysokej teplote, čo nie je len roztavený kov, ale celé časové obdobie od roztavenia zvarového kovu až do kov bazéna stuhne a jeho teplota sa zníži pod určitú teplotu.
Príklad
Napríklad zváranie titánovej zliatiny, keď je teplota nad 300 stupňov, môže rýchlo absorbovať vodík, 450 stupňov môže rýchlo absorbovať kyslík, 600 stupňov môže rýchlo absorbovať dusík, takže zliatina titánu sa zvára pri tuhnutí a teplota sa zníži pod 300 stupňov v táto fáza musí mať účinný ochranný účinok, inak bude "oxidovaný".
Z vyššie uvedeného popisu nie je ťažké pochopiť, fúkanie do ochranného plynu nie je potrebné len na včasnú ochranu zvarového kúpeľa, ale tiež je potrebné, aby bola zvarená práve stuhnutá plocha na ochranu, takže všeobecné použitie na obrázku 1 znázornenom na boku axiálnej strany fúkajúceho ochranného plynu, z dôvodu tohto spôsobu ochrany oproti koaxiálnej ochrane na obrázku 2 pri ochrane širšieho rozsahu ochrany, najmä pre zvar práve stuhnutá oblasť má lepšiu ochranu.
Bočné fúkanie na strane hriadeľa pre strojárske aplikácie, nie všetky produkty možno použiť na bočné fúkanie na strane hriadeľa spôsobom ochranného plynu, pre niektoré špecifické produkty je možné použiť len koaxiálny ochranný plyn, špecifické potreby zo štruktúry produktu a tvar spojov pre cielený výber .
