Pri laserskem varjenju zaščitni plin vpliva na obliko vara, kvaliteto vara, globino in širino vara, v večini primerov bo vpihovanje zaščitnega plina pozitivno vplivalo na zvar, vendar lahko imajo tudi negativen učinek.
Pozitivni učinki:
1. Pravilno pihanje zaščitnega plina bo učinkovito zaščitilo zvarni bazen pred oksidacijo;
2. Pravilno vpihovanje zaščitnega plina lahko učinkovito zmanjša brizganje, ki nastane med postopkom varjenja;
3. Pravilno vpihovanje zaščitnega plina se lahko spodbudi k varjenju staljenega bazena, strjenega enakomerno porazdeljenega, zaradi česar je oblikovanje zvara enakomerno in lepo;
4. Pravilno vpihovanje zaščitnega plina lahko učinkovito zmanjša oblak kovinske pare ali oblak plazme na zaščitni učinek laserja, poveča učinkovito uporabo laserja;
5. Pravilno vpihovanje zaščitnega plina lahko učinkovito zmanjša poroznost zvara.
Dokler so vrsta plina, pretok plina in način vpihovanja pravilno izbrani, je mogoče doseči idealne rezultate.
Nepravilna uporaba zaščitnega plina pa ima lahko tudi škodljive učinke na varjenje.
Neželeni učinki so naslednji:
1. Nepravilno vpihovanje zaščitnega plina lahko povzroči poslabšanje zvara:
2. Izbira napačne vrste plina lahko povzroči razpoke v zvaru in lahko povzroči tudi zmanjšanje mehanskih lastnosti zvara;
3. Izberite napačen plin, ki piha v tok, lahko povzroči resnejšo oksidacijo zvara (ne glede na to, ali je pretok prevelik ali premajhen), lahko povzroči tudi nastanek staljene kovine zaradi zunanjih motenj, resen vzrok za zlom zvara ali oblikovanje neenakomerno;
4. Izbira napačne metode vpihovanja plina bo vodila do tega, da zvar ne more doseči zaščitnega učinka ali celo v bistvu brez zaščitnega učinka ali negativnega vpliva na zvar;
5. Vpihovanje zaščitnega plina bo imelo določen vpliv na globino zvara, zlasti pri varjenju tanke plošče, zmanjša globino zvara.
Vrste zaščitnega plina
Običajno uporabljen zaščitni plin za lasersko varjenje je predvsem N2, Ar, He, njegove fizikalne in kemijske lastnosti so različne, zato je tudi učinek na zvar drugačen.
1. Dušik N2
Energija ionizacije N2 je zmerna, višja od Ar, nižja od He, pri laserskem delovanju je stopnja ionizacije splošna, lahko je bolje zmanjšati nastajanje plazemskega oblaka, s čimer se poveča učinkovita uporaba laserja.
Dušik pri določeni temperaturi lahko kemično reagira z aluminijevo zlitino, ogljikovim jeklom, proizvaja nitrid, izboljša krhkost zvara, zmanjša žilavost, mehanske lastnosti zvarnih spojev bodo imele večji škodljiv učinek, zato ne priporočamo uporabe dušika na zaščita zvarov iz aluminijeve zlitine in ogljikovega jekla.
Kemična reakcija dušika in nerjavečega jekla, ki proizvaja nitrid, lahko izboljša trdnost zvarnega spoja, bo prispevala k izboljšanju mehanskih lastnosti zvara, tako da lahko dušik uporabljate kot zaščitni plin pri varjenju nerjavnega jekla.
2. Argon Ar
Arova ionizacijska energija je relativno najnižja, pod delovanjem laserske ionizacijske stopnje je visoka, ni ugodna za nadzor nastajanja plazemskega oblaka, bo imela določen vpliv na učinkovito uporabo laserja, vendar je aktivnost Ar zelo nizka, težko je imeti kemično reakcijo z navadno kovino, stroški Ar pa niso visoki;
Poleg tega je gostota Ar velika, ugodna za potopitev v zvarni bazen nad zvarnim bazenom, lahko bolje zaščiti zvarni bazen, zato se lahko uporablja kot običajen zaščitni plin.
3. Helij He
On ima najvišjo ionizacijsko energijo, ionizacija pod delovanjem laserja je zelo nizka, je lahko zelo dober nadzor nad nastajanjem plazemskih oblakov, laser ima lahko zelo dobro vlogo v kovini in He aktivnost je zelo nizka, v bistvu ne nima kemične reakcije s kovino, je zelo dober zaščitni plin za varjenje.
Vendar pa so stroški He previsoki, na splošno izdelki množične proizvodnje ne bodo uporabljali plina, He se običajno uporablja za znanstvene raziskave ali izdelke z zelo visoko dodano vrednostjo.
Kako izbrati obe metodi pihanja, je celovita obravnava različnih vidikov in na splošno je priporočljiva uporaba stranskega pihanja zaščitnega plina.
Načela izbire metode vpihovanja zaščitnega plina
Najprej bi moralo biti jasno, da je tako imenovani zvar "oksidiran" le splošno ime, teoretično se nanaša na zvar in škodljive sestavine v zraku kemična reakcija vodi do slabe kakovosti zvara, običajno kovine zvara pri določeno temperaturo ter kisik, dušik, vodik in druge kemične reakcije v zraku.
Preprečevanje "oksidacije" zvara pomeni zmanjšanje ali izogibanje stiku takšnih nevarnih komponent s kovino zvara pri visoki temperaturi, ki ni samo staljena kovina bazena, ampak celotno časovno obdobje od trenutka, ko je kovina zvara do kovina bazena se strdi in njena temperatura se zniža pod določeno temperaturo.
Primer
Na primer, varjenje titanove zlitine, ko je temperatura nad 300 stopinj, lahko hitro absorbira vodik, 450 stopinj lahko hitro absorbira kisik, 600 stopinj lahko hitro absorbira dušik, tako da se titanova zlitina zvari pri strjevanju in temperatura se zniža pod 300 stopinj ta stopnja mora imeti učinkovit zaščitni učinek, sicer bo "oksidiran".
Iz zgornjega opisa ni težko razumeti, pihanje v zaščitni plin ne potrebuje le pravočasne zaščite zvarnega bazena, ampak mora biti tudi varjeno strjeno območje za zaščito, tako da splošna uporaba slike 1, prikazana ob strani aksialne strani vpihovanja zaščitnega plina, zaradi tega načina zaščite glede na koaksialno zaščito na sliki 2 pri zaščiti širšega obsega zaščite, predvsem za varjeno ravno strjeno območje ima boljšo zaščito.
Stransko pihanje stranske gredi za inženirske aplikacije, ni mogoče uporabiti vseh izdelkov za način zaščitnega plina s stranskim pihanjem stranske gredi, za nekatere posebne izdelke je mogoče uporabiti samo koaksialni zaščitni plin, posebne potrebe glede na strukturo izdelka in obliko spojev za ciljno izbiro .
