飛全激光科技無錫有限公司
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保護氣體的作用:
激光焊接機廠家在激光焊接中,保護氣體會影響焊縫成型、焊縫質量、焊縫熔深及熔寬,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。
積極作用:
1)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;
2)正確的吹入保護氣體可以有效減小焊接過程中產生的飛濺;
3)正確的吹入保護氣體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;
4)正確的吹入保護氣體可以有效減小金屬蒸汽羽或者等離子雲對激光的屏蔽作用,增大激光的有效利用率;
5)正確的吹入保護氣體可以有效減少焊縫氣孔。
隻要氣體種類、氣體流量、吹入方式選擇正確,完全可以獲得理想的效果。

但是不正確的保護氣體使用方式也會給焊接帶來不利的影響:
1)不正確的吹入保護氣體可能會導致焊縫變差:
①選擇錯誤的氣體種類可能會導致焊縫產生裂紋,也可能會導致焊縫力學性能降低;
②選擇錯誤的氣體吹入流量可能會導致焊縫氧化更嚴重(無論是流量過大還是過小),也可能導致焊縫熔池金屬被外力幹擾嚴重造成焊縫塌陷或者成型不均勻;
③選擇錯誤的氣體吹入方式會導致焊縫達不到保護效果甚至基本無保護效果或者對焊縫成型產生消極影響;
2)吹入保護氣體會對焊縫熔深產生一定影響,尤其的是薄板焊接時,會減小焊縫熔深。
保護氣體的種類:
常用的激光焊接保護氣體主要有N2、Ar、He,其物化性質各有差異,也因此對焊縫的作用效果也各不相同。
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雲的形成,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tan鋼gang發fa生sheng化hua學xue反fan應ying,產chan生sheng氮dan化hua物wu,會hui提ti高gao焊han縫feng脆cui性xing,韌ren性xing降jiang低di,對dui焊han縫feng接jie頭tou的de力li學xue性xing能neng會hui產chan生sheng較jiao大da的de不bu利li影ying響xiang,所suo以yi不bu建jian議yi使shi用yong氮dan氣qi對dui鋁lv合he金jin和he碳tan鋼gang焊han縫feng進jin行xing保bao護hu。
erdanyubuxiugangfashenghuaxuefanyingchanshengdedanhuawukeyitigaohanfengjietoudeqiangdu,huiyouliyuhanfengdelixuexingnengtigao,suoyizaihanjiebuxiugangshikeyishiyongdanqizuoweibaohuqiti。
氬氣Ar
Ar的電離能相對低,在激光作用下電離程度較高,不利於控製等離子體雲的形成,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,有利於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。
氦氣He
He的電離能高,在激光作用下電離程度很低,可以很好的控製等離子體雲的形成,激光可以很好的作用於金屬,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一般用於科學研究或者附加值非常高的產品。
保護氣體的吹入方式
保護氣體的吹入方式目前主要有兩種:一種是旁軸側吹保護氣體,如圖1所示;另一種是同軸保護氣體,如圖2所示。

圖1 旁軸側吹保護氣體

圖2 同軸保護氣體
兩種吹入方式具體該怎麼選擇是多方麵綜合考慮的,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jiu是shi減jian少shao或huo者zhe避bi免mian這zhe類lei有you害hai成cheng分fen與yu高gao溫wen狀zhuang態tai下xia的de焊han縫feng金jin屬shu接jie觸chu,這zhe種zhong高gao溫wen狀zhuang態tai不bu僅jin僅jin是shi熔rong化hua的de熔rong池chi金jin屬shu,而er是shi從cong焊han縫feng金jin屬shu被bei熔rong化hua時shi一yi直zhi到dao熔rong池chi金jin屬shu凝ning固gu並bing且qie其qi溫wen度du降jiang低di至zhi一yi定ding溫wen度du以yi下xia整zheng個ge時shi間jian段duan過guo程cheng。
舉例
比如說鈦合金焊接,當溫度在300℃以上時能快速吸氫,450℃以上時能快速吸氧,600℃以上時能快速吸氮,所以鈦合金焊縫在凝固後並且溫度降低至300℃以下這個階段內均需受到有效的保護效果,否則就會被“氧化”。
congshangshumiaoshubunanmingbai,chuirudebaohuqitibujinjinxuyaoshishiduihanfengrongchijinxingbaohu,haixuyaoduiyijinghanjieguodeganggangninggudequyujinxingbaohu,suoyiyibanjuncaiyongtu1所示的旁軸側吹保護氣體,因為這種方式的保護方式相對於圖2中的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pang軸zhou側ce吹chui對dui於yu工gong程cheng應ying用yong來lai說shuo,不bu是shi所suo有you的de產chan品pin都dou能neng夠gou采cai用yong旁pang軸zhou側ce吹chui保bao護hu氣qi體ti的de方fang式shi,對dui於yu某mou些xie具ju體ti的de產chan品pin,隻zhi能neng采cai用yong同tong軸zhou保bao護hu氣qi體ti,具ju體ti需xu要yao從cong產chan品pin結jie構gou以yi及ji接jie頭tou形xing式shi進jin行xing有you針zhen對dui性xing的de選xuan擇ze。
具體保護氣體吹入方式的選擇
1)直線焊縫
如圖3所示,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


圖3 直線狀焊縫
2)平麵封閉圖形焊縫
如圖4所示,產品的焊縫形狀為平麵圓周狀、平麵多邊形狀、平麵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。



激光焊接機廠家對保護氣體的選用直接影響到焊接生產的質量、效率及成本,但由於焊接材質的多樣性,在實際焊接過程中,焊接氣體的選用也比較複雜,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。