1。シールドガスの機能
レーザー溶接では、シールドガスが複数の目的を果たします。
・酸化に対する保護：シールドガスは、溶接プールの周りに不活性大気を作り出し、周囲空気からの酸化と汚染を防ぎます。
・血漿抑制：高エネルギーレーザービームは、金属蒸気をイオン化することができ、レーザーエネルギーを吸収し、溶接効率を低下させるプラズマを形成します。シールドガスは、このプラズマを分散させ、ワークピースへの効果的なエネルギー移動を確保します。
・レンズ保護：シールドガスを溶接領域に向けることにより、スパッタと金属の蒸気は焦点を合わせたレンズから遠ざけ、汚染と維持のニーズを減らします。
・溶接の外観が改善されました：適切なシールドガス適用は、より滑らかな表面を備えたクリーンな溶接をもたらし、完成品の美的品質を高めます。
2。一般的なシールドガスとその特性
シールドガスの選択は、溶接の品質、浸透深度、および全体的な効率に影響します。一般的に使用されるガスには次のものが含まれます。
・アルゴン（AR）：その不活性な性質と手頃な価格のために広く使用されています。その高密度により、溶接プールを効果的に保護することができます。ただし、アルゴンの低イオン化エネルギーは、血漿形成につながり、レーザーエネルギー効率を低下させる可能性があります。
・ヘリウム（彼）：高い熱伝導率と高いイオン化ポテンシャルを提供し、血漿形成を抑制し、より深いレーザー浸透を可能にするのに効果的です。ヘリウムは、アルミニウムや銅などの溶接材料に特に有益ですが、アルゴンよりも高価です。
・窒素（n₂）：特定のステンレス鋼には費用対効果が高く、適しています。窒素の中程度のイオン化エネルギーは、血漿形成を減らすのに役立ちます。ただし、場合によっては気孔率のような冶金上の問題につながる可能性があるため、すべての材料に適していない場合があります。
3.適切なシールドガスの選択
適切なシールドガスを選択することは、さまざまな要因に依存します。
・材料の互換性：ガスが基本材料と逆に反応しないようにします。たとえば、窒素は、潜在的な多孔性の問題のために特定のステンレス鋼に適していない場合があります。
・溶接パラメーター：高出力レーザーはヘリウムの特性の恩恵を受ける可能性がありますが、Argonは低電力アプリケーションで十分である可能性があります。
・コストの考慮事項：Heliumはいくつかの面で優れたパフォーマンスを提供しますが、そのコストが高いと、特に大規模な運用の場合、決定に影響を与える可能性があります。
4。ガスアプリケーションをシールドするためのベストプラクティス
・適切なガスの流れ：乱流を引き起こすことなく、溶接プールを効果的に保護するための適切な流量を確保します。
・ノズルポジショニング：ガスノズルを配置して、溶接部の上に流れを適切に誘導し、保護と効率を最大化します。
・定期的なメンテナンス：漏れを防ぎ、一貫したガス品質を確保するために、ガス配送システムを検査および維持します。
結論
シールドガスは、レーザー溶接プロセスに不可欠であり、溶接品質、機器の寿命、および全体的な効率に影響を与えます。さまざまなシールドガスの役割と特性を理解し、その使用にベストプラクティスを適用することにより、メーカーは特定のアプリケーションに合わせて最適な溶接結果を達成できます。
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