Газы для лазерной сварки: какие используются и какие рекомендации

В этой статье мы подробно рассмотрим, какие газы используются при лазерной сварке, в каких случаях они применяются, и какие технические рекомендации необходимо соблюдать при их использовании.

Зачем вообще нужен защитный газ для лазерной сварки?

В процессе лазерной сварки в зоне воздействия высоких температур металл начинает плавиться. При этом открытая сварочная ванна вступает в контакт с воздухом, содержащим кислород, азот, водяной пар и другие активные компоненты. Без использования защитного газа это приводит к:

• окислению металла;
• образованию пор и трещин;
• нестабильному процессу сварки;
• деградации оптических компонентов (в случае загрязнения брызгами).

Именно поэтому в зону сварки подается газ, который вытесняет воздух и создаёт стабильную инертную среду.

Основные защитные газы для лазерной сварки

Для лазерной сварки используются в основном инертные и слабоактивные газы. Ниже — краткий обзор их характеристик.

Аргон и азот являются наиболее часто используемыми газами, особенно в ручной и автоматической лазерной сварке конструкционных сталей и нержавеющих материалов.

Технические характеристики и влияние на сварочный процесс

Каждый газ по-разному влияет на сварочную ванну, глубину провара, ширину шва и степень окисления. Ниже представлена сводная таблица:

Аргон обеспечивает хорошую защиту и стабилизирует сварочную дугу. Азот может использоваться в сварке нержавеющих сталей, особенно аустенитных, где его наличие даже улучшает свойства шва. Гелий эффективен для сварки с глубоким проваром и минимальными дефектами, но из-за стоимости используется редко и в основном в авиации и медицине.

Подбор газа в зависимости от материала

Ключевым критерием выбора газа является тип свариваемого материала:

Важно: использование CO₂ возможно только в установках, рассчитанных на активный газ. Он может вызывать ускоренную коррозию и образование брызг, особенно при ручной сварке.

Рекомендации по использованию защитных газов

1. Чистота газа:
Используйте газы с чистотой не ниже 99.99%. Загрязнённый газ приведет к дефектам шва и выходу из строя оптики.

2. Давление и расход:
- Давление: 0.3–0.5 МПа (в зависимости от длины шланга и типа горелки).
- Расход: от 10 до 25 л/мин для ручной сварки, до 40 л/мин для автоматической.

3. Стабильность подачи:
Используйте регуляторы давления и обратные клапаны. Давление не должно колебаться при пиковых нагрузках.

4. Очистка системы перед запуском:
Перед первым использованием необходимо продуть шланги и трубки инертным газом для удаления воздуха и влаги.

5. Не используйте сжатый воздух в качестве защитного газа — это грубое нарушение. Влага и кислород вызовут микропоры и включения.

Частые ошибки при использовании газов

• Использование газа низкой чистоты (технического вместо сварочного).
• Неправильное подключение газовой трассы, утечки.
• Отсутствие фильтра на подаче — влага попадает в сварочную ванну.
• Слишком высокое давление — может дестабилизировать процесс.
• Использование неподходящего газа для конкретного материала.

Как выбрать между аргоном и азотом?

В большинстве случаев выбор делается между этими двумя газами. Ориентируйтесь на следующее:

• Аргон — безопасный универсальный выбор, особенно если важна визуальная чистота шва.
• Азот — экономичный вариант, допустим для нержавейки, но может негативно повлиять на углеродистую сталь и алюминий.
• При сварке труб, тонких листов, декоративных изделий предпочтителен аргон.
• Азот оправдан в массовом производстве, где важно снизить себестоимость.

Правильный выбор и настройка защитного газа при лазерной сварке — это не второстепенный фактор, а важный технологический этап, от которого напрямую зависит качество шва, срок службы оборудования и эффективность всего производственного процесса.

Технически грамотный подход к выбору газа включает:

• понимание физических характеристик газов;
• знание свойств материала;
• настройку подачи и фильтрации;
• соблюдение чистоты и давления.

Даже при использовании самого современного оборудования, неграмотная работа с газом сведёт на нет все его преимущества.

Также, от выбранного газа зависит не только качество шва, но и износ расходных компонентов для лазерной сварки — таких как сопла, защитные стекла и линзы лазерных головок и сварочных пистолетов.

Компания HYPOWER предлагает широкий ассортимент оборудования и высококачественных расходных материалов и запчастей для лазерной сварки:

• пистолеты и головки для лазерной сварки
• сопла для различных типов головок
• защитные стекла и фокусирующие линзы
• держатели, уплотнительные кольца и другие аксессуары

Всё оборудование совместимо с популярными моделями ручных и автоматических систем. Мы поставляем только проверенные комплектующие, обеспечивающие стабильную и безопасную работу.

Обратите внимание: данная статья носит рекомендательный характер. Конкретный выбор защитного газа всегда должен соответствовать техническим требованиям и инструкциям производителя оборудования, а также специфике свариваемого материала.