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激光焊接可以用那么保護氣,都有什么作用?

發布時間:2019-06-29 | 來源:星鴻藝激光焊接運營部 | 分享:


農激光焊接吹什么保護氣,怎么吹?該不該吹氣,相信很多人并不是非常的明白。本文就羅列一些激光焊接工藝中保護氣體是如何的正確使用。在激光焊接過程中,保護氣體會影響焊縫成型、焊縫質量、焊縫熔深及熔寬、氧化、氣孔,極大多數情況下,吹入保護氣體會對焊縫產生積極的影響作用,但是也可能會帶來不利的作用。

正確的吹入保護氣體會有效保護焊縫熔池減少甚至避免被氧化,減少焊接過程中的飛濺,有效減少焊縫氣孔,可以促使焊縫熔池凝固時均勻鋪展,使得焊縫成型均勻美觀,對一些特別金屬能減少蒸汽羽或者等離子云對激光的屏蔽作用,增大激光的有效利用率。

沒有正確的吹入保護氣體,可能會導致焊縫變差,焊縫力學性能降低,可能導致焊縫熔池金屬被外力干擾嚴重造成焊縫塌陷,裂紋或者成型不均勻。保護氣體流量越大,會影響激光能量對焊縫熔深造成一定影響。

氬氣Ar
Ar的電離能相對最低,在激光作用下電離程度較高,不利于控制等離子體云的形成,會對激光的有效利用率產生一定的影響,但是Ar活性非常低,很難與常見金屬發生化學反應,而且Ar成本不高,除此之外,Ar的密度較大,有利于下沉至焊縫熔池上方,可以更好的保護焊縫熔池,因此可以作為常規保護氣體使用。

氮氣N2
N2的電離能適中,比Ar的高,比He的低,在激光作用下電離程度一般,可以較好的減小等離子體云的形成,從而增大激光的有效利用率。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,對焊縫接頭的力學性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。而氮與不銹鋼發生化學反應產生的氮化物可以提高焊縫接頭的強度,會有利于焊縫的力學性能提高,所以在焊接不銹鋼時可以使用氮氣作為保護氣體。

氦氣He
He的電離能最高,在激光作用下電離程度很低,可以很好的控制等離子體云的形成,激光可以很好的作用于金屬,而且He活性非常低,基本不與金屬發生化學反應,是很好的焊縫保護氣體,但是He的成本太高,一般大批量生產型產品不會使用該氣體,He一般用于科學研究或者附加值非常高的產品。

保護氣體目前常規的吹入方式有兩種:旁軸側吹和同軸吹氣

旁軸側吹
旁軸側吹保護氣
同軸吹保護氣
同軸吹保護氣

吹氣方式的選擇,一般情況下建議采用側吹保護氣體的方式。

保護氣體吹入方式選擇原則:首先需要明確的是,所謂的焊縫被“氧化”僅是一種俗稱,理論上是指焊縫與空氣中有害成分發生化學反應導致焊縫質量變差,常見是焊縫金屬在一定溫度下與空氣中的氧、氮、氫等發生化學反應。防止焊縫被“氧化”就是減少或者避免這類有害成分與高溫狀態下的焊縫金屬接觸,這種高溫狀態不僅僅是熔化的熔池金屬,而是從焊縫金屬被熔化時一直到熔池金屬凝固并且其溫度降低至一定溫度以下整個時間段過程。

根據焊接工件的選擇

直縫焊接產品的焊縫形狀為直線狀,接頭形式為對接接頭、搭接接頭、陰角角縫接頭或者疊焊接頭均可,此類型的產品均是采用圖1所示的旁軸側吹保護氣體方式為佳。

直線焊接
直線焊接
直線焊接
直線焊接

平面封閉圖形焊縫產品的焊縫形狀為平面圓周狀、平面多邊形狀、平面多段線狀等封閉型圖形,接頭形式為對接接頭、搭接接頭、疊焊接頭等均可,此類型產品均是采用圖2所示的同軸保護氣體方式為佳。

圓形焊接
圓形焊接
多邊形焊接
多邊形焊接
不規則圖形焊接
不規則圖形焊接

保護氣體的選用直接影響到焊接生產的質量、效率及成本,但由于焊接材質的多樣性,在實際焊接過程中,焊接氣體的選用也比較復雜,需要綜合考慮焊接材質、焊接方法、焊接位置,以及要求的焊接效果,通過焊接測試才能選擇更適合的焊接氣體,達到更佳的焊接結果。

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