Введение

Сопло для лазерной сварки — это небольшая, но важная часть ручной системы лазерной сварки . Оно контролирует поток защитного газа, защищает зону сварки и влияет на внешний вид и стабильность сварного шва. Выбор неправильного типа или размера сопла может привести к плохой газовой защите, чрезмерному разбрызгиванию металла и неравномерному формированию сварного шва.

В этом руководстве я расскажу об основных типах лазерных сварочных сопел, распространенных размерах сопел, вариантах материалов и методах выбора в зависимости от области применения сварки. Я также рассмотрю распространенные проблемы с соплами и советы по техническому обслуживанию, которые помогут пользователям выбрать подходящее сопло для стабильной лазерной сварки.

Лазерная сварочная насадка
Лазерная сварочная насадка
Лазерная сварочная насадка

Что такое лазерное сварочное сопло?

Лазерная сварочная насадка — это компонент, устанавливаемый на конце лазерной сварочной головки. Она подает защитный газ в зону сварки и защищает расплавленную ванну во время процесса сварки. Насадка также регулирует расстояние между лазерным лучом, потоком газа и заготовкой.

Большинство лазерных сварочных сопел изготавливаются из меди благодаря ее хорошей теплопроводности и устойчивости к сварочным температурам. Размер выходного отверстия сопла обычно выбирается в зависимости от сварочного материала, толщины пластины и технологических требований. Обычно диаметр выходного отверстия составляет 1.2–3.0 мм.

В процессе сварки защитный газ проходит через сопло и образует защитную зону вокруг сварочной ванны. Правильная конструкция сопла и место его установки уменьшают окисление, разбрызгивание металла и нестабильность сварного шва. Для различных видов сварки требуются сопла различной формы и размера.

Информацию о конструкции и техническом обслуживании лазерных сварочных головок см. в статье: Проблемы с лазерными сварочными головками: распространенные неисправности и способы их устранения.

Как работает лазерная сварочная насадка?

Лазерная сварочная насадка подает защитный газ в сварочную ванну во время процесса сварки. Поток газа изолирует расплавленный металл от воздуха и уменьшает окисление, пористость и изменение цвета сварного шва.

Лазерный луч проходит через отверстие сопла и достигает поверхности заготовки, в то время как защитный газ образует защитную зону вокруг точки сварки. Конструкция сопла, расход газа и расстояние от сопла до заготовки влияют на покрытие газом и качество сварки.

Для разных условий сварки используются различные конструкции сопел. Коаксиальные сопла обеспечивают равномерную защиту от газа вокруг лазерного луча, в то время как двухслойные сопла обеспечивают более широкую зону защиты для применений с более высокими требованиями к защите.

Работа с лазерными сварочными соплами

Типы сопел для лазерной сварки

Сопла для лазерной сварки — это расходные детали, устанавливаемые на сварочную головку лазера. Различные конструкции сопел влияют на зону покрытия защитным газом, положение подачи проволоки и процесс сварки. Тип сопла следует выбирать в соответствии с методом сварки, материалом и структурой соединения.

Одностороннее сопло

Односторонние сопла имеют простую конструкцию и обычно используются для стандартных сварочных работ. Сопло обеспечивает базовое покрытие защитным газом и подходит для таких применений, как сварка листовой нержавеющей стали и сварка углеродистой стали.

Двустороннее сопло

Двусторонние сопла обеспечивают более широкую зону защиты от газа, чем стандартные сопла. Они в основном используются для сварки больших площадей, сварки толстых пластин и в тех случаях, когда требуется лучшая защита расплавленной ванны.

Внутреннее сопло подачи проволоки

Внутренние сопла для подачи проволоки имеют встроенный направляющий канал. Они обеспечивают стабильное положение сварочной проволоки во время подачи и подходят для заполнения зазоров, сварки толстых материалов и применений, требующих использования присадочной проволоки.

Внешнее сопло подачи проволоки

Насадки с внешней подачей проволоки обеспечивают подачу проволоки снаружи сопла и более гибкую работу при ручной сварке. Они широко используются в ручных лазерных сварочных аппаратах, где требуется частая корректировка положения при сварке.

Тип сопла должен соответствовать процессу сварки, структуре заготовки и требованиям к присадочной проволоке. Подходящее сопло обеспечивает надлежащее газовое покрытие и способствует стабильному формированию сварного шва во время работы.

Типичные размеры сопел для лазерной сварки

Размер сопла лазерной сварки влияет на охват защитным газом, формирование сварного шва и стабильность подачи проволоки. Размер сопла следует выбирать в соответствии с мощностью лазера, толщиной материала, положением сварки и требованиями к защитному газу.

Длина и диаметр сопла

Обычные сварочные сопла для лазерной сварки выпускаются различной длины и внешнего диаметра, чтобы соответствовать различным видам сварки. Стандартная длина сопла обычно составляет около 34–44 мм, а внешний диаметр — от 18 до 32 мм. Более длинные сопла часто используются для глубоких или узких зон сварки, а больший диаметр обеспечивает более широкое газовое покрытие.

Размер выходного отверстия сопла

Размер выходного отверстия регулирует поток защитного газа вокруг зоны сварки. Наиболее распространенные диаметры выходных отверстий:

  • 1.2 мм – подходит для небольших сварных швов и тонких материалов.
  • 1.5 мм – стандартный размер для обычной ручной лазерной сварки.
  • 2.0 мм – Используется для более толстых материалов и при более высоких требованиях к газовому покрытию.
  • 2.5 мм – подходит для больших зон сварки.
  • 3.0 мм – Используется для применений, требующих более широкой зоны защиты.

Размер отверстия для подачи проволоки

Для сварки с подачей проволоки сопло должно соответствовать диаметру проволоки. Обычно используются направляющие отверстия диаметром 0.8 мм, 1.0 мм, 1.2 мм, 1.6 мм и 2.0 мм. Правильный размер отверстия обеспечивает стабильность траектории подачи проволоки и уменьшает её отклонение.

Для получения более подробной информации об оборудовании для подачи проволоки и о взаимосвязи между скоростью подачи проволоки и потребляемой мощностью, пожалуйста, прочтите:

Соответствие мощности

Выбор сопла должен соответствовать диапазону мощности лазера. Стандартные ручные сопла для лазерной сварки обычно используются для систем мощностью 1000–3000 Вт, в то время как для сварки высокой мощности, превышающей 3 кВт, требуются сопла с лучшей термостойкостью и газовым покрытием.

Правильный выбор размера сопла в зависимости от условий сварки помогает обеспечить стабильную газовую защиту и неизменно высокое качество сварного шва.

Как выбрать подходящую лазерную сварочную насадку?

Выбор сварочной насадки для лазерной сварки зависит от мощности лазера, толщины материала, положения сварки и способа подачи проволоки. Для обеспечения надлежащей газовой защиты и стабильной сварки необходимы правильный размер и конструкция насадки.

  • 1. Подберите мощность лазера: выбирайте сопло в соответствии с мощностью лазера. Для сварки с более высокой мощностью требуются сопла с лучшей термостойкостью и большей зоной газового покрытия.
  • 2. Учитывайте толщину материала: выбирайте размер сопла в зависимости от толщины заготовки. Для тонких листов обычно используются сопла меньшего размера, тогда как для толстых пластин требуется больший охват газом.
  • 3. Выбор в зависимости от положения сварки: Выбирайте различные конструкции сопел для разных типов соединений, таких как сварка плоских поверхностей, сварка внешних углов, сварка внутренних углов и узкие зоны сварки.
  • 4. Подберите размер сопла для подачи проволоки: Для сварки с подачей проволоки выберите сопло с правильным диаметром направляющего отверстия. Распространенные размеры включают 0.8 мм, 1.0 мм, 1.2 мм, 1.6 мм и 2.0 мм.
  • 5. Проверьте совместимость сопла: Перед заменой подтвердите размер резьбы сопла, монтажные размеры и модель сварочной головки. Большинство сопел для ручных лазерных сварочных аппаратов используют резьбу M16.
  • 6. Выберите подходящий материал: Медные сопла широко используются благодаря хорошей теплопроводности и долговечности. Для высокомощной сварки можно использовать сопла с улучшенной износостойкостью.

Выбирайте сопло в соответствии с процессом сварки и своевременно заменяйте изношенные детали, чтобы поддерживать нормальный поток газа и качество сварки.

Распространенные проблемы с лазерными сварочными соплами

Повреждение или деформация сопла

Проблема: Сопло может деформироваться или износиться после столкновения, воздействия высоких температур или длительной эксплуатации. Поврежденное сопло влияет на поток газа и защиту сварного шва.

Решение: Регулярно проверяйте состояние форсунки и заменяйте её при появлении трещин, деформаций или износа выходного отверстия.

Засорение сопла

Проблема: Сварочные брызги и металлическая пыль могут забивать выходное отверстие сопла. Забитые сопла приводят к неравномерному потоку защитного газа и нестабильному качеству сварки.

Решение: Регулярно очищайте поверхность и выходное отверстие форсунки. Замените форсунку, если сильные загрязнения не удается удалить.

Нестабильный поток защитного газа

Проблема: Неправильная установка сопла, его повреждение или неподходящий размер могут нарушить поток газа вокруг сварочной ванны. Это может привести к окислению, изменению цвета или образованию пор.

Решение: Проверьте положение сопла, давление газа и расход. Выберите размер сопла, соответствующий процессу сварки.

Неправильный выбор размера сопла

Проблема: Слишком маленькое сопло может обеспечить недостаточное покрытие газом, в то время как слишком большое сопло может снизить концентрацию газа в точке сварки.

Решение: Выберите размер сопла в соответствии с мощностью лазера, толщиной материала, типом соединения и требованиями к защитному газу.

Установка неплотно прилегающей форсунки

Проблема: Неплотно прилегающее сопло изменяет расстояние между лазерным лучом и заготовкой, влияя на стабильность сварки.

Решение: Перед началом работы проверьте соединение сопла и надежно затяните его, чтобы предотвратить смещение во время сварки.

Износ сопла при длительном использовании

Проблема: Непрерывная сварка вызывает термический износ сопла, особенно при работе с высокой мощностью. Износ изменяет форму выходного отверстия для газа и влияет на качество сварного шва.

Решение: Заменяйте изношенные форсунки в соответствии с условиями эксплуатации и держите запасные форсунки в наличии для использования в производстве.

Когда следует заменять сопло для лазерной сварки?

  1. Деформация сопла
    Замените насадку, если выходное отверстие повреждено, погнуто или деформировано.
  2. Поток газа становится нестабильным
    Замените сопло, если засоренные или изношенные выходные отверстия влияют на поток защитного газа.
  3. Снижается качество сварки.
    Замените сопло, если после регулировки параметров появятся окисление сварного шва, брызги или неровные швы.
  4. Износ сопла увеличивается
    Замените насадку, если длительное использование приводит к износу выходного отверстия или повреждению поверхности.
  5. Требуется частая очистка форсунок.
    Замените насадку, если загрязнения не удаляются обычной очисткой.
  6. Изменение процесса сварки
    Замените сопло, если его размер или тип не соответствуют новому сварочному материалу или методу.

Советы по обслуживанию сопла для лазерной сварки

Регулярно очищайте сопло от брызг сварки и металлической пыли.

Перед сваркой проверьте выходное отверстие сопла на наличие износа, трещин или деформаций.

Чтобы избежать изменения положения во время работы, плотно закрепите сопло.

Используйте сопло соответствующего размера в зависимости от требований к сварке.

Во время сварки избегайте столкновения сопла с заготовкой.

Своевременная замена поврежденных форсунок необходима для обеспечения стабильной защиты от утечки газа.

Заключение

Выбор сварочной насадки для лазерной сварки влияет на защиту от воздействия газа, качество сварного шва и стабильность сварного соединения. Правильный выбор типа и размера насадки в зависимости от материала, толщины и метода сварки помогает поддерживать стабильное качество сварки.

Компания KEMPSON поставляет решения для лазерной сварки и сопутствующие аксессуары, включая сварочные сопла, сварочные головки и расходные материалы. Свяжитесь с нами для получения информации о подходящих компонентах для лазерной сварки и технической поддержки.

Проконсультируйтесь с экспертом

FAQ

Для чего используется лазерная сварочная насадка?

Лазерная сварочная насадка подает защитный газ в зону сварки и защищает расплавленную ванну во время сварки.

Какие существуют типы лазерных сварочных сопел?

К распространенным типам относятся односторонние сопла, двухсторонние сопла, сопла с внутренней подачей проволоки и сопла с внешней подачей проволоки.

Как выбрать правильный размер сопла для лазерной сварки?

Размер сопла следует выбирать в зависимости от мощности лазера, толщины материала, положения сварки, требований к защитному газу и диаметра проволоки.

Из какого материала изготавливаются сопла для лазерной сварки?

Большинство сопел для лазерной сварки изготавливаются из меди благодаря ее хорошей теплопроводности и устойчивости к сварочным температурам.


Как часто следует заменять сопло лазерного сварочного аппарата?

Замените сопло, если оно деформировано, изношено на выходе, имеет проблемы с подачей газа или влияет на качество сварки.

Можно ли использовать одну и ту же насадку для всех видов сварочных работ?

Нет. Различные положения при сварке, материалы и методы подачи проволоки требуют различных конструкций сопел.

Влияет ли размер сопла на качество лазерной сварки?

Да. Размер сопла влияет на зону покрытия защитным газом, защиту сварного шва и общую стабильность сварки.

Что вызывает повреждение сопла лазерной сварки?

К распространенным причинам относятся брызги сварочного металла, высокая температура, столкновение с заготовкой и длительный износ.