当前位置: 测试器械 >> 测试器械前景 >> 激光焊接保护气的秘密,你知道吗
激光焊接利用高能密度的激光束作为热源,将两个或多个金属材料连接在一起的焊接方法。激光焊接具有焊缝质量高、变形小、效率高等优点,广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性和美观性的金属材料,也是激光焊接的常用对象。在激光焊接过程中,除了激光束本身,还需要使用一种称为保护气的辅助气体,以保护焊缝熔池不受空气中有害成分的影响,提高焊缝的质量和性能。那么,保护器有什么作用?应该如何选择保护气的种类?金密激光将对这些问题进行简要的介绍。
保护气的作用
保护气在激光焊接中主要有以下几个作用:
1.有效保护焊缝熔池减少或避免被氧化。空气中的氧、氮、水蒸气等成分会与高温状态下的金属发生化学反应,形成氧化物、氮化物等物质,降低焊缝的强度、韧性和耐腐蚀性。吹入保护气可以隔绝空气中的有害成分,防止焊缝被“氧化”。
2.有效减小焊接过程中产生的飞溅。飞溅是指在焊接过程中,由于熔池金属受到外力或者内部不稳定而飞溅出来的金属颗粒。飞溅会影响焊缝的成型和外观,也会损坏聚焦镜或者保护镜等设备。吹入保护气可以改善熔池金属的流动状态,减少飞溅的产生。
3.促使焊缝熔池凝固时均匀铺展,使得焊缝成型均匀美观。保护气对熔池金属有一定的冷却作用,可以加快熔池金属的凝固速度,防止熔池金属因为重力或者表面张力而流动过多,造成焊缝塌陷或者不均匀。吹入保护气可以使得熔池金属在凝固时均匀铺展,提高焊缝的平整度和美观度。
4.有效减少焊缝气孔。气孔是指在焊缝中存在的空洞,通常是由于熔池金属中溶解的气体在凝固时没有完全逸出而形成。气孔会降低焊缝的密实度和力学性能,影响焊缝的质量。吹入保护气可以减少熔池金属中溶解的气体含量,加快熔池金属的凝固速度,防止气体在凝固时被困。
保护气的选择
常用的激光焊接保护气主要有三种:氮气(N2)、氩气(Ar)和氦气(He)。它们的性质和作用如下:
氮气(N2):电离能适中,可以减小等离子体云的形成,增大激光的有效利用率。与不锈钢发生化学反应,提高焊缝接头的强度。
氩气(Ar):电离能最低,电离程度较高,不利于控制等离子体云的形成,会降低激光的有效利用率。活性非常低,很难与金属发生化学反应。密度较大,有利于保护焊缝熔池。
氦气(He):电离能最高,电离程度很低,可以很好地控制等离子体云的形成,增大激光的有效利用率。活性非常低,基本不与金属发生化学反应。效果最好,一般用于科学研究或者附加值非常高的产品。
选择保护气时,需要综合考虑焊接材料、方法、位置和效果等因素,通过实验测试来确定最佳的保护气种类、流量和吹入方式。一般来说,在焊接不锈钢时,可以优先考虑使用氮气作为保护气;在焊接铝合金和碳钢时,可以优先考虑使用氩气作为保护气;在对焊缝质量要求极高或者对激光功率要求较高时,可以考虑使用氦气作为保护气。
激光焊接保护气是一种在激光焊接过程中使用的辅助气体,主要作用是保护焊缝熔池不受空气中有害成分的影响,提高焊缝的质量和性能。常用的激光焊接保护气有三种:氮气、氩气和氦气,它们各有优缺点,需要根据具体的焊接条件和要求来选择。选择保护气时,还需要注意保护气的流量和吹入方式,以达到最佳的保护效果。
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