معرفی 6 تا از انواع گاز جوشکاری- اخبار بازار تسنیم

استفاده از گازهای خاص در طول فرایند جوشکاری می‌تواند به طور قابل توجهی بر کیفیت، ویژگی‌های جوش و از همه مهم‌تر روی قیمت دستگاه جوش لیزر تأثیر بگذارد.
این گازها که اغلب به عنوان گازهای جوشکاری لیزری شناخته می‌شوند، اهداف مختلفی مانند محافظت از ناحیه جوش، کنترل ناحیه متاثر از حرارت (HAZ) و جلوگیری از اکسیداسیون را انجام می‌دهند.
در این مقاله شش نوع متداول گازهای جوشکاری لیزر و کاربردهای آنها را بررسی خواهیم کرد.
گاز جوشکاری آرگون (Ar)
آرگون یکی از پرکاربردترین گازهای جوشکاری لیزری مانند دستگاه جوش لیزری طلا است.
این یک گاز خنثی است، به این معنی که با مواد در حال جوش واکنش شیمیایی نمی‌دهد.
در جوشکاری لیزر، آرگون به عنوان یک گاز محافظ عمل می‌کند.
با جابه‌جایی هوای اطراف، محیطی بدون اکسیژن ایجاد می‌کند که از تشکیل اکسید در جوش جلوگیری می‌کند و خطر پوکی را کاهش می‌دهد.
آرگون به ویژه برای جوشکاری فلزات مانند آهن، فولاد ضد زنگ و آلومینیوم مناسب است.
علاوه بر این، آرگون می‌تواند با دیگر گازها مانند هلیم یا نیتروژن ترکیب شود تا فرایند جوشکاری را بهبود بخشد.
به عنوان مثال، اضافه کردن هلیم می‌تواند جذب انرژی پرتو لیزری را افزایش داده و نفوذ بیشتر و سرعت بیشتر جوشکاری را ایجاد کند.
گاز جوشکاری هلیم (He)
هلیم اغلب به عنوان یک گاز کمکی در جوشکاری لیزری استفاده می‌شود.
این گاز دارای رسانایی حرارتی عالی است، به این معنا که می‌تواند به طور موثری حرارت را از ناحیه جوش منتقل کند و از بروز تغییر شکل یا بیش ‌از حد شدن حرارت جلوگیری کند.
هنگامی که هلیوم با گازهای دیگر مانند آرگون ترکیب شود، می‌تواند کیفیت کلی جوش را بهبود بخشد، به خصوص در کاربردهای جوشکاری لیزری با قدرت بالا.
هلیم به دلیل هزینه بالا و شیوع ترکیبات دیگر گازها، به اندازه آرگون به‌طور معمول مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.
با این حال، در کاربردهای خاص که نیاز به کنترل حرارت استثنایی و حداقل اعوجاج دارند، هلیوم نقش مهمی در دستیابی به نتایج بهینه دارد.
گاز جوشکاری نیتروژن (N2)
گاز نیتروژن به جز در دماهای بالا مانند گاز آرگون به عنوان یک گاز خنثی در نظر گرفته می‌شود.
این گاز در دمای قوس جوش با برخی از فلزات مانند آلومینیم، منیزیم، فولاد و تیتانیم واکنش می‌دهد؛ بنابراین نمی‌توان از آن به عنوان یک گاز محافظ اصلی استفاده نمود.
بلکه از ترکیب آن با چند گاز دیگر برای برخی از کاربردها، مانند جوشکاری فولادهای پر آلیاژ و مس استفاده می‌شود.
نیتروژن در جوشکاری مس و آلیاژهای آن، با افزایش ولتاژ جوشکاری، حرارت ورودی را بالا برده، قوس و حوضچه جوش پایداری ایجاد می‌کند.
با افزایش درصد خلوص نیتروژن به دلیل افزایش آمپر و ولتاژ و در نتیجه داغ‌تر شدن قوس، به تجهیزات جوشکاری مقاوم‌تری در برابر حرارت نیاز است، اما بازدهی حرارت منتقل شده به قطعه کار، به مراتب از گاز آرگون یا هلیم بیشتر است.
گاز جوشکاری دی‌اکسید کربن (CO2)
CO2 به عنوان یک گاز محافظتی برای قوس الکتریکی عمل می‌کند و آن را از تداخل با هوا محافظت می‌کند و قوس را تثبیت می‌کند.
اغلب گازهای فعال را نمی‌توان به تنهایی به عنوان گاز محافظ در فرایندهای جوشکاری به کار گرفت، اما دی اکسید کرین تنها گاز فعالی است که امکان استفاده از آن به عنوان گاز محافظ به تنهایی یا در ترکیب با سایر گازها وجود دارد.
استفاده از گاز CO به دلیل تجزیه و ترکیب مجدد اجزاء این گاز، سبب انتقال بیشتر حرارت به فلز پایه، نسبت به آرگون خالص خواهد شد.
در هر حال، سرعت جوشکاری بالا، نفوذ فوق‌العاده به همراه حوضچه داغ و بزرگ مذاب و هزینه کمتر نسبت به آرگون از مزایای CO2 است.
گاز جوشکاری اکسیژن (O2)
برخلاف گازهای خنثی مذکور، اکسیژن یک گاز فعال است که در فرایند جوشکاری لیزری مشارکت دارد.
این گاز در برش لیزری به‌منظور بهبود سرعت برش و کارایی کلی استفاده می‌شود.
هنگامی که پرتو لیزری با فلز تعامل می‌کند، اکسیژن با مواد شیمیایی واکنش می‌دهد و اکسیدهای فلزی با نقطه ذوب پایین‌تر از فلز پایه را تشکیل می‌دهد.
این اکسیدها سپس به‌راحتی توسط گاز کمکی (assist gas) تخلیه می‌شوند و به برشی صاف و تمیز منجر می‌شوند.
با این حال، استفاده از اکسیژن در جوشکاری لیزری ممکن است چالش‌برانگیز باشد، به‌خصوص برای موادی که حساس به اکسیداسیون هستند، زیرا می‌تواند باعث ایجاد یک جوش ناهموار و اعوجاجی شود.
گاز جوشکاری هیدروژن (H2)
هیدروژن یک گاز تخصصی است که در جوشکاری لیزری برای کاربردهای خاص بخصوص در صنایع هوافضا و خودرو استفاده می‌شود.
هنگامی که هیدروژن با آرگون یا هلیوم ترکیب می‌شود، می‌تواند جذب انرژی پرتو لیزر را افزایش داده و نفوذ جوش را بهبود بخشد.
این به ویژه برای جوشکاری مواد ضخیم مفید است، زیرا قابلیت انتقال انرژی افزایش یافته هیدروژن اجازه می‌دهد تا جوش‌های عمیق‌تر بدون کاهش کیفیت جوش انجام شود.
با این حال، استفاده از هیدروژن به دلیل اشتعال پذیری و احتمال شکنندگی آن در برخی مواد، نیازمند اقدامات احتیاطی شدید ایمنی است.
هنگام استفاده از هیدروژن به عنوان گاز لیزر جوشکاری، نگهداری، نگهداری و نظارت مناسب ضروری است.
نتیجه‌گیری
به طور خلاصه، انتخاب گاز جوشکاری لیزری به‌طور قابل توجهی کیفیت، کارایی و موفقیت کلی فرایند جوشکاری را تحت تاثیر قرار می‌دهد.
هر نوع گاز دارای مزایای منحصر به فرد خود و کاربردهایی از جمله فراهم کردن محافظت و جلوگیری از اکسیداسیون تا بهبود جذب انرژی و نفوذ جوش است.
اپراتورهای جوشکاری باید بر اساس مواد خاصی که در حال جوشکاری هستند و نتایج مطلوب، گاز مناسب را با دقت انتخاب کنند تا نتایج بهینه را در پروژه‌های جوشکاری لیزری خود به‌دست آورند.
"این مطلب تبلیغاتی است"