激光焊接头如何正确用"气"

2019-02-22 12:15:01 金晓


一、保护气体的作用

        在激光焊接头焊接中,保护气体会影响焊缝的形成,焊接质量,焊缝熔深和焊缝宽度。在大多数情况下,吹制保护气体会对焊接产生积极影响,但也可能带来不利影响。

 积极影响

 1)适当吹入保护气体可有效保护焊池减少甚至氧化;

 2)适当吹扫保护气体可有效减少焊接过程中产生的飞溅;

 3)适当吹扫保护气体,可在焊池凝固时促进均匀扩散,使焊缝均匀美观;

 4)适当吹扫保护气体,可有效降低金属蒸汽羽流或等离子云对激光的屏蔽作用,提高激光的有效利用率。

 5)适当吹扫保护气体可有效降低焊缝孔隙率。


光纤焊接头


 只要正确选择气体类型,气体流速和吹气模式,就可以获得理想的效果。


 不正确使用保护气体也会对焊接产生不利影响

 1)保护气体吹入不正确可能导致焊接劣化:

 (1)选择错误的气体类型可能会导致焊缝出现裂缝,并可能导致焊缝的机械性能下降;

 (2)选择错误的吹风流量可能导致更严重的焊接氧化(流量是否过大或过小),还可能导致焊池金属严重外部干扰,导致焊缝坍塌或形成不均匀;

 (3)选择错误的吹制方法会导致焊缝达不到保护效果,即使基本上没有保护效果,也会对焊缝形成产生负面影响;

 2)吹气保护气体对焊缝熔深有一定影响,特别是焊接薄板时,会降低焊缝熔深。



二、保护气体的类型

       常用的激光焊接保护气体主要包括N2,Ar和He。它们的物理和化学性质不同,因此它们对焊缝的影响也不同。


氮气N2

N2的电离能中等,高于Ar且低于He。 N2的电离度一般在激光的作用下,可以减少等离子云的形成,提高激光的有效利用率。氮可以在一定温度下与铝合金和碳钢反应生成氮化物,从而改善焊缝脆性,降低韧性并对焊缝的机械性能产生更大的不利影响。因此,不建议使用氮气来保护铝合金和碳钢焊缝。氮与不锈钢之间的化学反应产生的氮化物可以提高焊接接头的强度和力学性能,因此在焊接不锈钢时氮可以作为保护气体。

氩气Ar

Ar在激光作用下具有最低的电离能和高电离度,不利于控制等离子云的形成,对激光的有效利用率有一定的影响。然而,Ar活性非常低并且难以与普通金属发生化学反应,并且Ar成本不高。此外,较高的Ar密度有利于焊池的下沉,可以更好地保护焊池,因此可以作为常规保护气体使用。

氦气He

He在激光作用下,它具有最高的电离能和低电离度,可以很好地控制等离子云的形成。激光可以很好地作用于金属,活性很低,基本上不与金属反应,金属是一种良好的焊缝保护气体。然而,他的成本太高而无法用于大规模生产。他通常用于科学研究或具有高附加值的产品。


焊接头旁轴侧吹保护气体


图1 旁轴侧吹保护气体


焊接头同轴保护气体

图2 同轴保护气体


三、吹保护气体的方法

       目前,主要有两种吹气保护方法:一种是并排吹气保护气体,如图2所示。 2. 1;另一种是同轴保护气体。在许多方面已经充分考虑了两种吹制方法的具体选择。通常,建议使用侧吹保护气体。首先,需要明确的是,所谓的焊接“氧化”只是一个常见的名称。从理论上讲,它指的是焊缝与空气中有害成分之间的化学反应,导致焊接质量下降。通常,焊接金属在一定温度下与空气中的氧,氮,氢等反应。防止焊接被“氧化”意味着减少或防止这种有害成分在高温下接触焊接金属,这不仅是熔池金属,而且是从焊接金属熔化到焊接金属的整个时间段。池金属固化,温度降至一定温度以下。

       例如,钛合金焊接可以在温度高于300℃时快速吸收氢气,当温度高于450℃时可以吸收氧气,而当温度高于600℃时可以吸收氮气。因此,钛合金焊后必须在凝固后得到有效保护,温度必须降至300℃以下,否则会被“氧化”。从以上描述中,不难理解吹制保护气体不仅需要在适当的时间保护焊接熔池,而且还需要保护已焊接的新凝固区域。因此,图1中所示的侧吹保护气体。 2.图2所示的方法。通常采用图1所示的方法,因为该方法的保护范围比图1所示的同轴保护方法的保护范围宽。 1.2,特别是新凝固的焊接区域具有更好的保护效果。

 在并行吹制工程应用中,并非所有产品都与保护气体并排吹制。对于某些特定产品,只能使用同轴保护气体。从产品结构和联合形式中需要具体选择。

 1)直接焊接

 如图所示。 3.产品的焊缝形状笔直。接头可以是对接接头,搭接接头,圆角接头或搭接接头。侧吹保护气体方法如图1所示。优选使用1。 1表示此类产品。


焊接头的直线状焊缝

图3 直线状焊缝


 2)平面闭式拉丝焊接

如图所示。如图所示。如图4所示,产品的焊接形状是平面圆周形状,平面多边形形状,平面多段线性形状等封闭图案。接头形式可以是对接接头,搭接接头,重叠焊接接头等。所有这类产品最好采用图1所示的同轴保护气体模式。 1. 2。


焊接头平面封闭图形状焊缝

焊接头平面封闭图形状焊缝


图4 平面封闭图形状焊缝


       保护气体的选择直接影响焊接生产的质量,效率和成本。然而,由于焊接材料的多样性,焊接气体的选择在实际焊接过程中相对复杂。有必要综合考虑焊接材料,光纤焊接头焊接方法,焊接位置和所需的焊接效果。只有通过焊接试验才能选择更合适的焊接气体,以获得更好的焊接效果。



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