I. Fungsi inti gas pelindung
Oksidasi dan pencegahan kontaminasi:
Mengisolasi kolam lasan dari udara (oksigen, kelembaban) untuk menghindari oksidasi, nitridasi, atau porositas (misalnya, paduan titanium bereaksi dengan oksigen untuk membentuk fase rapuh).
Regulasi plasma:
Menekan pembentukan plasma pada daya tinggi, mencegah energi laser terlindung (misalnya, energi ionisasi tinggi helium mengurangi pembentukan plasma).
Kontrol perilaku kolam leleh:
Memengaruhi aliran kolam lebur melalui konduktivitas dan kepadatan termal gas, menyesuaikan kedalaman dan lebar penetrasi (misalnya, helium meningkatkan konduktivitas termal untuk penetrasi yang lebih dalam pada bahan tebal).
Pendinginan dan pembersihan:
Meniup percikan dan terak, membantu dalam pendinginan dan peningkatan pembentukan las.
Ii. Kriteria Seleksi
1. Properti material
Baja karbon\/baja paduan rendah:
Memprioritaskanargon murni(mencegah oksidasi, memastikan lasan halus) ataunitrogen(Hemat biaya, mengurangi percikan tetapi membutuhkan aliran terkontrol untuk menghindari kerapuhan besi nitrid). Campuran argon-nitrogen (biaya dan kinerja keseimbangan) juga cocok.
Baja tahan karat:
Menggunakanargon murni(mencegah oksidasi kromium dan korosi intergranular). Untuk piring tebal, tambahkanhelium(Misalnya, campuran argon-helium) untuk meningkatkan penetrasi melalui konduktivitas termal yang tinggi.
Paduan aluminium\/aluminium:
Argon murniPerisai terhadap oksigen untuk menghindari inklusi aluminium oksida. Untuk pelat tebal atau pengelasan berkecepatan tinggi, gunakanCampuran tinggi-helium(misalnya, 70% He + 30% ar) untuk mengurangi tegangan permukaan dan meningkatkan aliran leleh.
Paduan tembaga\/tembaga:
Karena penyerapan laser yang rendah tembaga, gunakancampuran helium murni atau helium tinggiuntuk meningkatkan pemanfaatan dan penetrasi energi. Argon murni dapat menyebabkan aliran leleh yang buruk.
Paduan Titanium:
MemerlukanArgon Kemurnian Tinggi (lebih dari atau sama dengan 99,99%)untuk secara ketat mengisolasi oksigen dan nitrogen (risiko fase rapuh). Struktur yang kompleks membutuhkan pelindung dua sisi (aliran gas depan dan belakang).
Baja galvanis:
Campuran nitrogen atau argon-nitrogenKurangi penguapan seng (titik didih rendah menyebabkan porositas), tetapi laju aliran harus dikontrol untuk menghindari pendinginan yang berlebihan.
2. Jenis Daya dan Proses Pengelasan
Daya rendah (<1kW):
Memilihargon murniuntuk efektivitas biaya dan perlindungan oksidasi yang stabil.
High Power (>1kw) pengelasan penetrasi yang dalam:
Menggunakancampuran helium atau argon-heliumuntuk menekan plasma dan meningkatkan penetrasi energi. Untuk pengelasan konduksi, pilihlah argon atau nitrogen untuk mengontrol ukuran kolam leleh dan mencegah terbakar.
Pengelasan denyut nadi:
Hindari nitrogen (rentan terhadap percikan); memprioritaskan argon. Untuk pengelasan kontinu, sesuaikan berdasarkan material (misalnya, nitrogen untuk baja karbon).
3. Perbandingan Karakteristik Gas
Argon (AR):
Keuntungan: Biaya rendah, keserbagunaan (cocok untuk sebagian besar logam seperti stainless steel, aluminium, titanium), busur stabil, dan pembentukan las yang baik.
Keterbatasan: Rentan terhadap ionisasi plasma pada daya tinggi, mempengaruhi transmisi energi.
Helium (dia):
Keuntungan: Resistensi plasma, penetrasi dalam, kecepatan pengelasan tinggi (ideal untuk tembaga dan aluminium tebal), tetapi mahal (biaya argon 10-20x) dan membutuhkan lingkungan tertutup untuk mencegah kehilangan difusi.
Nitrogen (N₂):
Keuntungan: Biaya terendah, cocok untuk baja karbon dan baja galvanis, mengurangi percikan.
Keterbatasan: Bereaksi dengan aluminium dan titanium untuk membentuk fase rapuh; dilarang untuk bahan -bahan ini.
4. Faktor tambahan
Persyaratan kemurnian:
Bahan sensitif (stainless steel, titanium) kebutuhanLebih besar dari atau sama dengan 99,999% gas dengan kemurnian tinggi, dengan kontrol kelembaban yang ketat (titik embun <-40 derajat) dan konten oksigen.
Parameter aliran gas:
Biasanya menggunakan aliran gas koaksial atau lateral pada 5-30 L\/menit (aliran yang berlebihan menyebabkan turbulensi; aliran yang tidak mencukupi menyebabkan perisai yang buruk).
Perisai belakang:
Bagian las berdinding tipis atau satu sisi membutuhkan gas belakang (misalnya, argon murni) untuk mencegah oksidasi belakang.
AKU AKU AKU. Kombinasi dan aplikasi gas umum
Argon murni:
Banyak digunakan untuk stainless steel, aluminium, dan titanium dalam pengelasan daya rendah hingga menengah.
Campuran argon-helium:
Untuk aluminium tebal dan paduan tembaga, penetrasi dan biaya menyeimbangkan (misalnya, 30% ar + 70% he).
Campuran argon-nitrogen:
Untuk baja karbon dan baja paduan rendah, mengurangi percikan dan biaya (5-10% nitrogen; rasio yang lebih tinggi dapat mengeraskan lasan).
Helium murni:
Dicadangkan untuk pengelasan penetrasi dalam daya tinggi (tembaga, aluminium tebal) untuk menekan plasma.
Nitrogen murni:
Hanya untuk penyegelan permukaan baja karbon dan baja galvanis; Hindari dengan aluminium dan titanium.
Iv. Pertimbangan utama
Kemurnian gas dan kebersihan:
Pastikan saluran pipa dan silinder kering dan bersih untuk mencegah kontaminasi kelembaban atau minyak.
Penyesuaian dinamis:
Tingkatkan rasio helium untuk pengelasan pelat berkecepatan tinggi\/tebal; Kurangi aliran untuk pelat tipis\/pengelasan kecepatan rendah untuk menghindari pendinginan berlebihan.
Perisai dua sisi:
Untuk komponen kedap udara (misalnya, kapal tekan), lindungi permukaan depan dan belakang selama pengelasan.