保護(hù)氣體的作用

在激光焊接中，保護(hù)氣體會(huì)影響焊縫成型、焊縫質(zhì)量、焊縫熔深及熔寬，極大多數(shù)情況下，吹入保護(hù)氣體會(huì)對(duì)焊縫產(chǎn)生積極的影響作用，但是也可能會(huì)帶來(lái)不利的作用。

積極作用

1）正確的吹入保護(hù)氣體會(huì)有效保護(hù)焊縫熔池減少甚至避免被氧化；

2）正確的吹入保護(hù)氣體可以有效減小焊接過(guò)程中產(chǎn)生的飛濺；

3）正確的吹入保護(hù)氣體可以促使焊縫熔池凝固時(shí)均勻鋪展，使得焊縫成型均勻美觀；

4）正確的吹入保護(hù)氣體可以有效減小金屬蒸汽羽或者等離子云對(duì)激光的屏蔽作用，增大激光的有效利用率；

5）正確的吹入保護(hù)氣體可以有效減少焊縫氣孔。

只要?dú)怏w種類(lèi)、氣體流量、吹入方式選擇正確，完全可以獲得理想的效果。但是，不正確的保護(hù)氣體使用方式也會(huì)給焊接帶來(lái)不利的影響。

不利影響

1）不正確的吹入保護(hù)氣體可能會(huì)導(dǎo)致焊縫變差：

2）選擇錯(cuò)誤的氣體種類(lèi)可能會(huì)導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生裂紋，也可能會(huì)導(dǎo)致焊縫力學(xué)性能降低；

3）選擇錯(cuò)誤的氣體吹入流量可能會(huì)導(dǎo)致焊縫氧化更嚴(yán)重（無(wú)論是流量過(guò)大還是過(guò)小），也可能導(dǎo)致焊縫熔池金屬被外力干擾嚴(yán)重造成焊縫塌陷或者成型不均勻；

4）選擇錯(cuò)誤的氣體吹入方式會(huì)導(dǎo)致焊縫達(dá)不到保護(hù)效果甚至基本無(wú)保護(hù)效果或者對(duì)焊縫成型產(chǎn)生消極影響；

5）吹入保護(hù)氣體會(huì)對(duì)焊縫熔深產(chǎn)生一定影響，尤其的是薄板焊接時(shí)，會(huì)減小焊縫熔深。

保護(hù)氣體的種類(lèi)

常用的激光焊接保護(hù)氣體主要有N2、Ar、He，其物化性質(zhì)各有差異，也因此對(duì)焊縫的作用效果也各不相同。

1.氮?dú)釴2

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(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氮化物，會(huì)提高焊縫脆性，韌性降低，對(duì)焊縫接頭的力學(xué)性能會(huì)產(chǎn)生較大的不利影響，所以不建議使用氮?dú)鈱?duì)鋁合金和碳鋼焊縫進(jìn)行保護(hù)。

而氮與不銹鋼發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氮化物可以提高焊縫接頭的強(qiáng)度，會(huì)有利于焊縫的力學(xué)性能提高，所以在焊接不銹鋼時(shí)可以使用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體。

2.氬氣Ar

Ar的電離能相對(duì)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(huì)對(duì)激光的有效利用率產(chǎn)生一定的影響，但是Ar活性非常低，很難與常見(jiàn)金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，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(hù)焊縫熔池，因此可以作為常規(guī)保護(hù)氣體使用。

3.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(fā)生化學(xué)反應(yīng)，是很好的焊縫保護(hù)氣體，但是He的成本太高，一般大批量生產(chǎn)型產(chǎn)品不會(huì)使用該氣體，He一般用于科學(xué)研究或者附加值非常高的產(chǎn)品。

保護(hù)氣體的吹入方式

保護(hù)氣體的吹入方式目前主要有兩種：一種是旁軸側(cè)吹保護(hù)氣體，另一種是同軸保護(hù)氣體。

兩種吹入方式具體該怎么選擇是多方面綜合考慮的，一般情況下建議采用側(cè)吹保護(hù)氣體的方式。

審核編輯 黃昊宇