گاز محافظ فرآیند جوشکاری لیزری

گاز محافظ، که گاهی اوقات به عنوان “گاز پوششی” نامیده می­ شود، نقش اساسی در جوشکاری لیزری دارد. در فرآیند جوشکاری لیزری اغلب از گازهای بی اثر برای محافظت از حوضچه مذاب استفاده می­ گردد.در اکثر کاربردها، گاز آرگون، هلیوم و سایر گازها اغلب برای محافظت از قطعه کار در برابر اکسیداسیون در طول فرآیند استفاده می­  گردد. سوالی که در اینجا مطرح می ­شود چگونه انتخاب نمودن گاز محافظ برای فرآیند جوشکاری لیزر است که در ادامه به روش انتخاب گاز محافظ مناسب در فرآیند جوشکاری لیزر خواهیم پرداخت.

نقش گاز محافظ جهت فرایند جوشکاری لیزری

گاز محافظ می­ تواند با تأثیر بر سرعت، ریزساختار و شکل جوشکاری، نقش مهمی دراین فرآیند ایفا نماید. عمدتاً سه نقش در فرآیند جوشکاری لیزر وجود دارد.

  1. گاز محافظ در پراکندگی سپر پلاسمایی تولید شده توسط جوش لیزری با قدرت بالا موثر می ­باشد.
  2. گاز محافظ می ­تواند از اکسیداسیون قطعه کار در طول فرآیند جوشکاری محافظت نماید.
  3. از لنز در برابر آلودگی بخار فلز و پاشش قطرات مایع مخصوصاً در جوشکاری­ های پرقدرت محافظت می ­نماید.

روش های مختلف جوشکاری لیزری آلیاژها

انواع گاز محافظ

گازهای محافظی که اغلب برای جوشکاری لیزر استفاده می­ گردد عبارتند از آرگون، نیتروژن و هلیم.

  1. از آنجائی که گاز آرگون ارزان­ تر و متراکم ­تر می­ باشد، اثر محافظتی بهتری دارد. با این حال، نسبت به یونیزاسیون پلاسمای فلزی در دمای بالا حساس است، که منجر به محافظت بخشی از پرتو به سمت قطعه کار، کاهش قدرت لیزر و همچنین آسیب رساندن به سرعت و نفوذ جوش می‌گردد. سطح قطعات جوشکاری که توسط گاز آرگون محافظت می شوند نسبت به گاز هلیوم صاف ­تر می باشد.
  2. نیتروژن به عنوان یک گاز محافظ ارزان­ ترین است، اما برای جوشکاری انواع خاصی از فولاد ضد زنگ مناسب نمی­  باشد، عمدتاً به دلیل مسائل متالورژیکی مانند جذب، گاهی اوقات منافذی در ناحیه هم پوشانی ایجاد می ­نماید.
  3. گاز هلیوم به دلیل اینکه راحتی یونیزه نمی­ شود، که اجازه عبور لیزر را به آرامی می­ دهد و انرژی پرتو بدون مانع به سطح قطعه کار می­ رسد. این موثرترین گاز محافظ مورد استفاده در جوشکاری لیزری جهت جوش پذیری لیزری انواع فلزات است، اما قیمت آن نسبتاً گران می­ باشد.

نوع گاز محافظ و طول موج لیزر

تعامل گاز محافظ و فلز ذوب شده با لیزر می­ تواند پلاسما در بالای جوش ایجاد کند. همانطور که پرتو لیزر متمرکز توسط پلاسما جذب می­ شود، توان لیزر جذب می­ شود (کاهش می یابد) و شکل پرتو تغییر می ­یابد. این برهم کنش بین پرتو لیزر و مواد به طور کلی باعث کاهش نفوذ و تغییر شکل جوش می ­گردد.

برای جوشکاری فولاد ضد زنگ، آلیاژهای هوافضا و طیف وسیعی از آلیاژهای آلومینیوم با استفاده از لیزر Nd: YAG و Fiber (طول موج ۱ میکرومتر) می ­توان از گاز آرگون استفاده نمود.

هلیوم به دلیل توانایی آن در سرکوب هر گونه تشکیل پلاسما از نظر فنی مناسب ترین گاز محافظ برای جوشکاری لیزر CO2 می ­باشد.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید ؟
در گفتگو ها شرکت کنید!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *