關(guān)于激光焊接“氣”的問題
在焊接過程中,飛濺很大,焊縫成形不美觀,焊后出現(xiàn)大量氣孔。
你遇到過這些焊接缺陷嗎?當(dāng)您還在考慮是否是因?yàn)榧す夂附庸に噮?shù)的設(shè)置,您是否知道焊接保護(hù)氣體的正確使用也是影響焊縫形成和性能的一個(gè)重要因素。選擇最佳的焊接保護(hù)氣體實(shí)際上是提高焊接質(zhì)量和效率的一種方法。
保護(hù)氣體的作用
在激光焊接中,保護(hù)氣體會(huì)影響焊縫成形、焊縫質(zhì)量、焊縫熔深和焊縫寬度。在大多數(shù)情況下,吹保護(hù)氣體會(huì)對(duì)焊縫產(chǎn)生積極的影響,但也可能帶來不利的影響。
積極效果
1)有效保護(hù)熔池不被還原甚至氧化;
2)有效減少焊接過程中產(chǎn)生的飛濺;
3)促使熔池在凝固過程中均勻擴(kuò)展,使焊縫成形均勻美觀;
4)有效降低金屬蒸汽羽流或等離子云對(duì)激光的屏蔽效應(yīng),提高激光的有效利用率;
5)有效減少焊縫氣孔。
只要正確選擇氣體類型、氣體流量和吹氣方式,就能獲得理想的效果。然而,保護(hù)氣體的不正確使用也會(huì)給焊接帶來不利影響。
保護(hù)氣體的不正確吹掃可能導(dǎo)致焊縫惡化:
(1)選擇錯(cuò)誤類型的氣體可能導(dǎo)致焊縫中的裂紋,也可能導(dǎo)致焊縫機(jī)械性能的降低;
(2)選擇錯(cuò)誤的吹氣流量可能導(dǎo)致更嚴(yán)重的焊縫氧化(無論流量是過大還是過小),還可能導(dǎo)致焊縫塌陷或由于熔池金屬的嚴(yán)重外部干擾而形成不均勻;
(3)選擇錯(cuò)誤的吹氣方式會(huì)導(dǎo)致焊縫達(dá)不到保護(hù)效果,甚至基本上沒有保護(hù)效果,或者會(huì)對(duì)焊縫成形產(chǎn)生負(fù)面影響;
吹入保護(hù)氣體會(huì)對(duì)焊縫熔深產(chǎn)生一定的影響,尤其是焊接薄板時(shí),會(huì)降低焊縫熔深。
保護(hù)氣體的類型
激光焊接常用的保護(hù)氣體主要有氮、氬和氦,它們的物理化學(xué)性質(zhì)不同,對(duì)焊縫的影響也不同。
1.氮?dú)?/strong>
氮?dú)獾碾婋x能中等,高于氬,低于氦。在激光作用下,N2電離度一般,可以減少等離子云的形成,提高激光的有效利用率。氮在一定溫度下會(huì)與鋁合金和碳鋼發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氮化物,這將改善焊接脆性,降低韌性,并對(duì)焊接接頭的力學(xué)性能產(chǎn)生較大的不利影響。因此,不建議用氮?dú)獗Wo(hù)鋁合金和碳鋼焊縫。
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接接頭的強(qiáng)度和力學(xué)性能,因此氮可以作為焊接不銹鋼的保護(hù)氣體。
2.氬氣
氬在激光作用下電離能最低,電離度高,不利于控制等離子云的形成,對(duì)激光的有效利用率有一定影響。然而,氬的活性很低,很難與普通金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而且氬的成本不高。另外,氬氣密度相對(duì)較高,有利于熔池上方的下沉,能夠更好的保護(hù)熔池,因此可以作為常規(guī)保護(hù)氣體使用。
3.氦氣
He在激光作用下具有最高電離能和低電離度,能很好地控制等離子云的形成。激光能很好地作用于金屬,而且他的活性很低,基本上不與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這是一種很好的焊縫保護(hù)氣體。然而,他的成本太高,一般不用于大規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)品。他通常用于科學(xué)研究或具有很高附加值的產(chǎn)品。