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如何为激光焊接机选择保护气体
发表时间:2020-09-03     阅读次数:     字体:【 文章来源网络

如何为激光焊接机选择保护气体,保护气体在激光焊接过程中具有很重要的作用。激光焊接机通常需要使用惰性气体来保护熔池。其中氩气,氦气通常用于保护工件在焊接过程中不受氧化。那么如何为您的激光焊接机选择保护气体?接下来,上海率原机电将讨论激光焊接过程中保护气体的选择。


保护气体的作用


保护气体在焊接过程中可以起重要作用,对焊接速度,微观结构和形状。有一定的影响。


它在激光焊接机中主要具有三个作用:


1.有效分散大功率激光焊接产生的等离子屏蔽层。


2.保护气体可以保护工件在焊接过程中不被氧化


3.保护聚焦透镜免受金属蒸气污染和液滴溅射的影响。特别是在大功率激光焊接中,由于激光焊接机的喷射非常强大,因此此时必须保护镜头。


激光焊接机中常用的保护气体


激光焊接最常用的保护气体是氦气,氩气和氮气。


1.氩气价格便宜且密度大,因此保护效果好。但是,它容易受到高温金属等离子体电离的影响,这会导致部分束的光被屏蔽,从而降低了激光焊接的有效激光功率,还会降低焊接速度和熔深。氩气保护的焊接部件的表面比氦气的表面光滑。


2.氮气是最便宜的保护气体,但不适用于焊接某些类型的不锈钢,这主要是由于冶金问题,有时还会在重叠区域产生气孔。


3.氦气不易离子化,使激光平稳通过,光束能量无障碍地到达工件表面。这是激光焊接中使用的最有效的保护气体,但价格相对昂贵。


如何为激光焊接机选择保护气体?


保护气体类型和激光波长


保护气体和激光熔融金属的相互作用会在焊缝上方产生等离子。当聚焦的激光束被等离子体吸收时,激光功率被吸收(降低),并且光束形状发生变化。激光束和材料之间的这种相互作用通常会减少熔深并改变焊缝的形状。


等离子体对10.6μm波长的CO2激光束的吸收大于固态激光器的近红外光束的吸收。


从技术上讲,氦气具有抑制任何等离子体形成的能力,因此是最适合用于CO2激光焊接机的保护气体。


对于Nd:YAG和光纤激光器(波长为1μm)的焊接,氦气还可用于焊接不锈钢,航空合金和一系列铝合金。


但是,由于其质量低,因此必须提供较高的流量以提供有效的大气保护,尤其是对于开放式三维部件。再加上由于氦气的高成本,使得其他低成本气体(氩气和氮气)更具吸引力。


保护气体和焊缝金属


某些金属和合金会与氮发生反应,从而改变焊缝的微观结构。例如,氮气与钛发生强烈反应,形成氮化钛化合物,使激光焊接变脆。因此,氩气是焊接钛基合金的首选保护气体。


某些类型的不锈钢也是如此。氮不能用于焊接钛和铌合金化的奥氏体不锈钢。氮与这些元素形成氮化物,从而减少了可用于防止碳化铬形成并防止晶间腐蚀的游离钛和铌的量。


对于铁素体不锈钢,氮气保护气体的作用与碳相同。在铁素体钢焊接过程中将氮引入材料会导致焊接金属中马氏体数量增加。导致金属材料变脆。


 
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