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易學(xué)·惠用丨解析激光焊接中的保護(hù)氣體

閱讀：116 發(fā)布時(shí)間：2022-8-21

激光焊接保護(hù)氣體的作用

（1）保護(hù)氣體可以保護(hù)激光頭鏡片免受金屬蒸氣污染和液體熔滴的濺射。

（2）金屬蒸氣吸收激光束電離成等離子云。如果等離子體存在過多，激光束在某種程度上被等離子體消耗。保護(hù)氣體可以驅(qū)散金屬蒸汽羽或者等離子云，減小對激光的屏蔽作用，增大激光的有效利用率。

（3）保護(hù)氣體可以保護(hù)熔池，當(dāng)某些材料焊接可不計(jì)較表面氧化時(shí)則也可不考慮保護(hù)，但對大多數(shù)應(yīng)用場合則常使用氦氣、氬氣、氮氣等氣體作保護(hù)，使工件在焊接過程中免受氧化。

激光焊接常用保護(hù)氣體

（1）氦氣：電離能高，在激光作用下電離程度較低，可以很好的控制等離子體云的形成，且活性低，基本不與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，是非常理想的保護(hù)氣體。但是氦氣的成本太高，一般用于科學(xué)研究。

（2）氬氣：電離能相對低，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；但其活性低，很難與常見金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且成本不高，因此可以作為常規(guī)保護(hù)氣體使用。。

（3）氮?dú)猓弘婋x能適中，比氬氣高、比氦氣低。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?dú)鈱︿X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(shí)可以使用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體。

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：（1）是旁軸側(cè)吹保護(hù)，（2）是同軸保護(hù)，如下圖所示。

吹入的保護(hù)氣體不僅僅需要適時(shí)對焊縫熔池進(jìn)行保護(hù)，還需要對已經(jīng)焊接過的剛剛凝固的區(qū)域進(jìn)行保護(hù)，所以一般均采用旁軸側(cè)吹保護(hù)，因?yàn)檫@種方式的保護(hù)方式相對于同軸保護(hù)方式的保護(hù)范圍更廣泛，尤其是對焊縫剛剛凝固的區(qū)域有較好的保護(hù)。

旁軸側(cè)吹對于工程應(yīng)用來說，不是所有的產(chǎn)品都能夠采用旁軸側(cè)吹保護(hù)的方式，對于某些具體的產(chǎn)品，只能采用同軸保護(hù)，具體需要從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及接頭形式進(jìn)行有針對性的選擇。

對于焊縫形狀為直線的，接頭形式為對接接頭、搭接接頭、角縫接頭或者疊焊接頭均可，此類型的產(chǎn)品采用旁軸側(cè)吹保護(hù)方式為佳。