在焊接过程中,飞溅很(hěn)大,焊缝成形不美观,焊后出现大量气孔。
你遇到过这些焊接缺陷吗?当您还在考虑是否是因為(wèi)激光焊接工艺参数的设置,您是否知道焊接保护气體(tǐ)的正确使用(yòng)也是影响焊缝形成和性能(néng)的一个重要因素。选择最佳的焊接保护气體(tǐ)实际上是提高焊接质量和效率的一种方法。
保护气體(tǐ)的作用(yòng)
在激光焊接中,保护气體(tǐ)会影响焊缝成形、焊缝质量、焊缝熔深和焊缝宽度。在大多(duō)数情况下,吹保护气體(tǐ)会对焊缝产生积极的影响,但也可(kě)能(néng)带来不利的影响。
积极效果
1)有(yǒu)效保护熔池不被还原甚至氧化;
2)有(yǒu)效减少焊接过程中产生的飞溅;
3)促使熔池在凝固过程中均匀扩展,使焊缝成形均匀美观;
4)有(yǒu)效降低金属蒸汽羽流或等离子云对激光的屏蔽效应,提高激光的有(yǒu)效利用(yòng)率;
5)有(yǒu)效减少焊缝气孔。
只要正确选择气體(tǐ)类型、气體(tǐ)流量和吹气方式,就能(néng)获得理(lǐ)想的效果。然而,保护气體(tǐ)的不正确使用(yòng)也会给焊接带来不利影响。
保护气體(tǐ)的不正确吹扫可(kě)能(néng)导致焊缝恶化:
(1)选择错误类型的气體(tǐ)可(kě)能(néng)导致焊缝中的裂纹,也可(kě)能(néng)导致焊缝机械性能(néng)的降低;
(2)选择错误的吹气流量可(kě)能(néng)导致更严重的焊缝氧化(无论流量是过大还是过小(xiǎo)),还可(kě)能(néng)导致焊缝塌陷或由于熔池金属的严重外部干扰而形成不均匀;
(3)选择错误的吹气方式会导致焊缝达不到保护效果,甚至基本上没有(yǒu)保护效果,或者会对焊缝成形产生负面影响;
吹入保护气體(tǐ)会对焊缝熔深产生一定的影响,尤其是焊接薄板时,会降低焊缝熔深。
保护气體(tǐ)的类型
激光焊接常用(yòng)的保护气體(tǐ)主要有(yǒu)氮、氩和氦,它们的物(wù)理(lǐ)化學(xué)性质不同,对焊缝的影响也不同。
1.氮气
氮气的電(diàn)离能(néng)中等,高于氩,低于氦。在激光作用(yòng)下,N2電(diàn)离度一般,可(kě)以减少等离子云的形成,提高激光的有(yǒu)效利用(yòng)率。氮在一定温度下会与铝合金和碳钢发生化學(xué)反应生成氮化物(wù),这将改善焊接脆性,降低韧性,并对焊接接头的力學(xué)性能(néng)产生较大的不利影响。因此,不建议用(yòng)氮气保护铝合金和碳钢焊缝。
氮与不锈钢发生化學(xué)反应产生的氮化物(wù)可(kě)以提高焊接接头的强度和力學(xué)性能(néng),因此氮可(kě)以作為(wèi)焊接不锈钢的保护气體(tǐ)。
2.氩气
氩在激光作用(yòng)下電(diàn)离能(néng)最低,電(diàn)离度高,不利于控制等离子云的形成,对激光的有(yǒu)效利用(yòng)率有(yǒu)一定影响。然而,氩的活性很(hěn)低,很(hěn)难与普通金属发生化學(xué)反应,而且氩的成本不高。另外,氩气密度相对较高,有(yǒu)利于熔池上方的下沉,能(néng)够更好的保护熔池,因此可(kě)以作為(wèi)常规保护气體(tǐ)使用(yòng)。
3.氦气
He在激光作用(yòng)下具有(yǒu)最高電(diàn)离能(néng)和低電(diàn)离度,能(néng)很(hěn)好地控制等离子云的形成。激光能(néng)很(hěn)好地作用(yòng)于金属,而且他(tā)的活性很(hěn)低,基本上不与金属发生化學(xué)反应,这是一种很(hěn)好的焊缝保护气體(tǐ)。然而,他(tā)的成本太高,一般不用(yòng)于大规模生产产品。他(tā)通常用(yòng)于科(kē)學(xué)研究或具有(yǒu)很(hěn)高附加值的产品。