保護(hù)天利氣體的作用
在激光焊接中,保護(hù)氣體會影響焊縫成型、焊縫質(zhì)量、焊縫熔深及熔寬,極大多數(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。
積極作用
1)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;
2)正確的吹入保護(hù)氣體可以有效減小焊接過程中產(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、氣體流量、吹入方式選擇正確,完全可以獲得理想的效果。
不利影響
1不正確的吹入保護(hù)氣體可能會導(dǎo)致焊縫變差:
2選擇錯誤的氣體種類可能會導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生裂紋,也可能會導(dǎo)致焊縫力學(xué)性能降低;
3選擇錯誤的氣體吹入流量可能會導(dǎo)致焊縫氧化更嚴(yán)重(無論是流量過大還是過?。?,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選擇錯誤的氣體吹入方式會導(dǎo)致焊縫達(dá)不到保護(hù)效果甚至基本無保護(hù)效果或者對焊縫成型產(chǎn)生消極影響;
5吹入保護(hù)氣體會對焊縫熔深產(chǎn)生一定影響,尤其的是薄板焊接時,會減小焊縫熔深。
保護(hù)氣體的種類
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可以使用氮?dú)庾鳛楸Wo(hù)氣體。
2氬氣Ar
Ar的電離能相對最低,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。