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東莞激光焊接機焊接過程常使用惰性氣體來保護(hù)熔池,當(dāng)某些材料焊接可不計較表面氧化時則也可不考慮保護(hù),但對大多數(shù)應(yīng)用場合則常使用氦、氬、氮等氣體作保護(hù),使工件在焊接過程中免受氧化。

氦氣不易電離(電離能量較高),可讓激光順利通過,光束能量不受阻礙地直達(dá)工件表面。這是東莞激光焊接機焊接時使用最有效的保護(hù)氣體,但價格比較貴。

氬氣比較便宜,密度較大,所以保護(hù)效果較好。但它易受高溫金屬等離子體電離,結(jié)果屏蔽了部分光束射向工件,減少了焊接的有效激光功率,也損害焊接速度與熔深。使用氬氣保護(hù)的焊件表面要比使用氦氣保護(hù)時來得光滑。

東莞激光焊接機3種保護(hù)氣體對比分析

氮氣作為保護(hù)氣體最便宜,但對某些類型不銹鋼焊接時并不適用,主要是由于冶金學(xué)方面問題,如吸收,有時會在搭接區(qū)產(chǎn)生氣孔。

使用保護(hù)氣體的第二個作用是保護(hù)聚焦透鏡免受金屬蒸氣污染和液體熔滴的濺射。特別在東莞激光焊接機高功率焊接時,由于其噴出物變得非常有力,此時保護(hù)透鏡則更為必要。

保護(hù)氣體的第三個作用是對驅(qū)散高功率激光焊接產(chǎn)生的等離子屏蔽很有效。金屬蒸氣吸收激光束電離成等離子云,金屬蒸氣周圍的保護(hù)氣體也會因受熱而電離。如果等離子體存在過多,激光束在某種程度上被等離子體消耗。

等離子體作為第二種能量存在于工作表面,使得熔深變淺、焊接熔池表面變寬。通過增加電子與離子和中性原子三體碰撞來增加電子的復(fù)合速率,以降低等離子體中的電子密度。中性原子越輕,碰撞頻率越高,復(fù)合速率越高;另一方面,只有電離能高的保護(hù)氣體,才不致因氣體本身的電離而增加電子密度。

等離子體云尺寸與采用的保護(hù)氣體不同而變化,氦氣最小,氮氣次之,使用氬氣時最大。等離子體尺寸越大,熔深則越淺。造成這種差別的原因首先由于氣體分子的電離程度不同,另外也由于保護(hù)氣體不同密度引起金屬蒸氣擴(kuò)散差別。

氦氣電離最小,密度最小,它能很快地驅(qū)除從金屬熔池產(chǎn)生的上升的金屬蒸氣。所以用氦作保護(hù)氣體,可最大程度地抑制等離子體,從而增加熔深,提高焊接速度;由于質(zhì)輕而能逸出,不易造成氣孔。

當(dāng)然,從實際東莞激光焊接機焊接的效果看,用氬氣保護(hù)的效果還不錯。

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