激光焊接机用压缩空气(激光焊接工艺参数—保护气)

Posted 2023-06-01

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激光焊接机用压缩空气(激光焊接工艺参数—保护气)

首先保护气的定义：为什么需要保护气，因为激光焊接过程中，激光的高能量热源会迅速把材料熔化，形成熔池匙孔，熔化状态下的金属非常活跃，极易与大气中的氧气发生氧化反应，非常剧烈，直观上看就是大量飞溅、气孔、焊渣遍地，放烟花一样。所以保护气的作用就是隔绝熔池与氧气，保护气喷涌在熔池周边形成一个流动的惰性气体环境，熔融态的金属和氧气直接接触。

激光焊接保护气的另一个作用就是吹散等离子体（高能量激光使得金属电离产生的类似雾气一样的一团在熔池上方、会屏蔽激光能量直达熔池，激光穿过等离子体有一定损耗）。

保护气主要有三种：氩气、氦气、氮气，一般来说，怎么选择和焊什么工件有关，高端的医疗行业，实验室打样这种为了保证效果一般选择氩气，工业流水线生产，经济考虑就选氮气。

保户气的主要考量是：流量流速、直吹侧吹、气嘴与熔池距离；一般来说直吹更好一些，能够均匀笼罩熔池，但是有时考虑用保户气抑制飞溅，焊瘤也会考虑侧吹；侧吹角度和气嘴距离对一些薄板、镍基合金、铜等比较讲究，稍不注意就会有裂纹，因为气流会影响导热、且侧吹气流不均匀，需要一点经验摸索。

侧吹保护气，不同距离的脉冲点焊效果，可见方向和距离对焊接效果影响很大

保护气流速角度不当会直接引起热量散热导致裂纹

一般从焊接反方向吹保护气可以一定程度上抑制飞溅。

保护气流量选择不当会导致的缺陷主要有：飞溅、表面粗糙度、波浪边、鱼鳞纹、飞刺等。以铝合金锂电池顶盖焊为例，用的同轴直吹，保护气大小直接影响焊接熔池匙孔的稳定性，采用熔深监测设备可以直观观察到，合适的保户气流速可以稳定匙孔波动，使得飞溅等缺陷降低，提高良率。

合理的保护气熔池匙孔波动平缓，更稳定

不合理的保护气流量会加剧匙孔波动，更容易导致飞溅，气孔

检测的熔深数据，用标准差来衡量匙孔深度的波动程度，标准差越大，匙孔越不稳定，越容易产生飞溅，凹坑、炸点，可以看出合理的保户气可以抑制匙孔波动，提高激光焊接稳定性。