레이저 보호 가스 아르곤-헬륨 혼합물

물리화학적 작용 메커니즘

아르곤-헬륨 혼합 가스는 아르곤(약 75%)과 헬륨(약 25%)으로 구성된다. 두 기체 모두 고불활성이며 비열전도율이 낮아 고온에서 안정적이다. 이 혼합 가스는 레이저 용접 시 발생하는 플라즈마를 억제하는데, 레이저 빔의 에너지를 흡수하고 확산시킨다. 이는 플라즈마가 모재에 직접 닿는 것을 방지하고 레이저 방사선의 금속 코어로의 결합을 향상시킨다.

야금학적 관련성 및 용접 위험

강철이나 니켈-알루미늄 합금과 같은 고반사성 재료에서는 플라즈마가 강하게 반사되어 레이저 방사선의 결합과 용접 품질을 저하시킬 수 있다. 아르곤-헬륨 혼합 가스를 사용하면 이 문제가 해결된다. 가스 혼합물이 없거나 불충분하면 불규칙한 용접 비드 프로파일, 높은 응력 축적, 열간 균열 위험 증가를 초래할 수 있다.

현장 실무 및 지침

고반사성 금속의 레이저 용접에는 75:25 비율의 아르곤-헬륨 혼합 가스가 사용된다. 가스 유동은 레이저 빔에 직접 도달하여 안정화되도록 설정해야 한다. 최적 유량은 일반적으로 분당 10-20 리터이다. 가스 혼합물이 깨끗하고 먼지 입자가 없도록 주의하라. 먼지 입자는 결합을 저해할 수 있다.