激光焊接保護(hù)氣，都有什么作用？

時間：2020-01-05

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激光焊接吹什么保護(hù)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(hù)氣體是如何的正確使用。在激光焊接過程中，保護(hù)氣體會影響焊縫成型、焊縫質(zhì)量、焊縫熔深及熔寬、氧化、氣孔，較大多數(shù)情況下，吹入保護(hù)氣體會對焊縫產(chǎn)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(hù)氣體會有效保護(hù)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(hù)氣體，可能會導(dǎo)致焊縫變差，焊縫力學(xué)性能降低，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，裂紋或者成型不均勻。保護(hù)氣體流量越大，會影響激光能量對焊縫熔深造成一定影響。

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(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氮化物，會提高焊縫脆性，韌性降低，對焊縫接頭的力學(xué)性能會產(chǎn)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(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，會有利于焊縫的力學(xué)性能提高，所以在焊接不銹鋼時可以使用氮氣作為保護(hù)氣體。

氦氣He
He的電離能較高，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。

氬氣Ar
Ar的電離能相對較低，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(chǎn)生一定的影響，但是Ar活性非常低，很難與常見金屬發(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，可以較好的保護(hù)焊縫熔池，因此可以作為常規(guī)保護(hù)氣體使用。

保護(hù)氣體目前常規(guī)的吹入方式有兩種：旁軸側(cè)吹和同軸吹氣

旁軸側(cè)吹保護(hù)氣

同軸吹保護(hù)氣

吹氣方式的選擇，一般情況下建議采用側(cè)吹保護(hù)氣體的方式。

保護(hù)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(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致焊縫質(zhì)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(fā)生化學(xué)反應(yīng)。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(tài)下的焊縫金屬接觸，這種高溫狀態(tài)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(jù)焊接工件的選擇

直縫焊接產(chǎn)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(chǎn)品均是采用圖1所示的旁軸側(cè)吹保護(hù)氣體方式為佳。

直線焊接

平面封閉圖形焊縫產(chǎn)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(chǎn)品均是采用圖2所示的同軸保護(hù)氣體方式為佳。

保護(hù)氣體的選用直接影響到焊接生產(chǎn)的質(zhì)量、效率及成本，但由于焊接材質(zhì)的多樣性，在實際焊接過程中，焊接氣體的選用也比較復(fù)雜，需要綜合考慮焊接材質(zhì)、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較適合的焊接氣體，達(dá)到較佳的焊接結(jié)果。

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