那要先了解一下激光焊接机的保护气体作用:
1,保护气体可以隔绝空气,避免空气中一些气体对焊缝造成氧化。
2,从正确的方向吹保护气体,可以有效减少焊接过程中产生的溶质飞溅
3,保护气体调制合适的气压,可以调节熔池的平整度。
4,可以减少焊接过程中产生的气孔
5,适当的保护气体也可以提高激光的利用率
6,可以加速熔池冷却凝固
7,防止飞溅物进入激光头,保护镜片
所以说,保护气体发挥着举足轻重的作用。它影响着焊接的焊缝质量,熔池深度和宽度。我们要控制好保护气体的种类、气体气压、吹气面积,吹气方向。如果这些因素控制不当,也会产生一些负面的作用。
保护气体使用不当的副作用
1,气压调节不当,会影响焊缝表面的平整度,甚至造成熔池结构不稳定,严重影响焊接强度
2,气体选择不当,可能会造成焊缝的氧化,影响美观和质量
3,气体吹入方向不正确会影响熔池的形状,造成熔池凝固不规则,质量强度不均匀
首先,来介绍一下保护气体的种类
我们常用的激光焊接保护气体主要有氮气,氦气,氩气等,他们的物理化学性质都有所区别,所以他们对焊接有不同的影响。
![激光焊接机为什么需要保护气体? 激光焊接机为什么需要保护气体?]()
1,氩气Ar
Ar的电离能相对最低,在激光作用下电离程度较高,不利于控制等离子体云的形成,会对激光的有效利用率产生一定的影响,但是Ar活性非常低,很难与常见金属发生化学反应,而且Ar成本不高,除此之外,Ar的密度较大,有利于下沉至焊缝熔池上方,可以更好的保护焊缝熔池,因此可以作为常规保护气体使用。
2,氮气N2
氮气的电离能适中,比Ar的高,比He的低,在激光作用下电离程度一般,可以较好的减小等离子体云的形成,从而增大激光的有效利用率。氮在一定温度下可以与铝合金、碳钢发生化学反应,产生氮化物,会提高焊缝脆性,韧性降低,对焊缝接头的力学性能会产生较大的不利影响,所以不建议使用氮气对铝合金和碳钢焊缝进行保护。
而氮与不锈钢发生化学反应产生的氮化物可以提高焊缝接头的强度,会有利于焊缝的力学性能提高,所以在焊接不锈钢时可以使用氮气作为保护气体。
3,氦气He
He的电离能最高,在激光作用下电离程度很低,可以很好的控制等离子体云的形成,激光可以很好的作用于金属,而且He活性非常低,基本不与金属发生化学反应,是很好的焊缝保护气体,但是He的成本太高,一般大批量生产型产品不会使用该气体,He一般用于科学研究或者附加值非常高的产品。
还要注意保护气体的吹入方式
保护气体的吹入方式目前主要有两种:
一种是旁轴侧吹保护气体,另一种是同轴保护气体
两种吹气方式的选择要根据材料和环境的具体情况综合考虑。
一般对于工程应用来说,采用旁轴侧吹的较多,但不是所有的产品都能够采用旁轴侧吹保护气体的方式,有些特殊的产品,只能采用同轴保护气体,需要从产品结构以及接头形式进行有针对性的选择。
还有个比较重要的是气压
这个要以焊缝的平整,美观,强度为原则,根据焊接的实际情况进行调节
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对于合金的焊接
首先应该明确一点,自然空气是由多种不同的气体组成,在激光焊接的高温过程中,对材料产生氧化的气体不仅是氧气一种,不同的材料在不同温度下会容易与不同的气体产生氧化作用,常见的气体有氧气,氢气,氮气等。
打个比方,在钛合金的焊接中,在不同的温度上会分别容易与氢气,氧气,氢气发生反应。
所以在对合金进行激光焊接过程中,保护气的选择和吹气控制需要更加注意