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易學·惠用丨解析鐳射焊接中的保護氣體

鐳射焊接保護氣體的作用

(1)保護氣體可以保護鐳射頭鏡片免受金屬蒸氣汙染和液體熔滴的濺射。

(2)金屬蒸氣吸收鐳射束電離成等離子云。如果等離子體存在過多,鐳射束在某種程度上被等離子體消耗。保護氣體可以驅散金屬蒸汽羽或者等離子云,減小對鐳射的遮蔽作用,增大鐳射的有效利用率。

(3)保護氣體可以保護熔池,當某些材料焊接可不計較表面氧化時則也可不考慮保護,但對大多數應用場合則常使用氦氣、氬氣、氮氣等氣體作保護,使工件在焊接過程中免受氧化。

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鐳射焊接常用保護氣體

(1)氦氣:電離能高,在鐳射作用下電離程度較低,可以很好

控制等離子體雲的形成,且活性低,基本不與金屬發生化學反應,是非常理想的保護氣體。但是氦氣的成本太高,一般用於科學研究。

(2)氬氣:電離能相對低,在鐳射作用下電離程度較高,不利於控制等離子體雲的形成,會對鐳射的有效利用率產生一定的影響;但其活性低,很難與常見金屬發生化學反應,且成本不高,因此可以作為常規保護氣體使用。。

(3)氮氣:電離能適中,比氬氣高、比氦氣低。氮在一定溫度下可以與鋁合金、碳鋼發生化學反應,產生氮化物,會提高焊縫脆性,韌性降低,對焊縫接頭的力學效能會產生較大的不利影響,所以不建議使用氮氣對鋁合金和碳鋼焊縫進行保護。而氮與不鏽鋼發生化學反應產生的氮化物可以提高焊縫接頭的強度,會有利於焊縫的力學效能提高,所以在焊接不鏽鋼時可以使用氮氣作為保護氣體。

易學·惠用丨解析鐳射焊接中的保護氣體

保護氣體吹入方式

保護氣體的吹入方式目前主要有兩種:(1)是旁軸側吹保護

(2)是同軸保護,如下圖所示。

易學·惠用丨解析鐳射焊接中的保護氣體

吹入的保護氣體不僅僅需要適時對焊縫熔池進行保護,還需要對已經焊接過的剛剛凝固的區域進行保護,所以一般均採用旁軸側吹保護,因為這種方式的保護方式相對於同軸保護方式的保護範圍更廣泛,尤其是對焊縫剛剛凝固的區域有較好的保護。

旁軸側吹對於工程應用來說,不是所有的產品都能夠採用旁軸側吹保護的方式,對於某些具體的產品,只能採用同軸保護,具體需要從產品結構以及接頭形式進行有針對性的選擇。

對於焊縫形狀為直線的,接頭形式為對接接頭、搭接接頭、角縫接頭或者疊焊接頭均可,此型別的產品採用旁軸側吹保護方式為佳。

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對於產品的焊縫形狀為圓周、多邊形的,接頭形式為對接接頭、搭接接頭、疊焊接頭等均可,此型別產品均採用同軸保護方式為佳。

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以上就是鐳射焊接保護氣作用與保護方式。在實際使用過程中,要根據實際情況來選擇。

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