激光焊接保护气体的作用原理(气体保护焊的焊接原理)

激光焊造成焊件击穿的原因？

激光焊接：是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。激光深熔焊接作为激光焊接的两种基本模式之一(另一为热传导焊接)，其应用越来越广泛。

深熔，或称作深度穿透焊接。常见于以高激光功率焊接较厚的材料。在深熔焊接中，激光聚焦在一起从而在工件上形成极高的功率密度。事实上，激光束聚焦的部位会使金属气化，令金属熔池中出现一个盲孔(即深熔孔)。金属蒸气压力会挡住周围熔化的金属，使盲孔在焊接过程中始终处于开口状态。激光功率主要在蒸气与熔体边界和深熔孔壁处被熔体吸收。聚焦的激光束和深熔孔沿焊接轨迹持续移动。焊接材料在深熔孔前方熔化，并在后面重新凝固形成焊缝。

其影响激光深熔焊接效果的因素有：

1、激光功率密度

进行深熔焊接的前提是聚焦激光光斑，使其拥有足够高的功率密度，因此激光功率密度对焊缝成形有决定性的影响。激光功率同时控制着熔透深度与焊接速度。对一定直径的激光束，当增大激光功率时，熔深加深，焊接速度加快。

对达到一定焊接熔深的激光功率一般存在临界值，达到这个临界值时，熔池剧烈沸腾，超过时则熔深会急剧减少。另外，由于金属蒸气的作用力，熔池内会形成小孔，而小孔正是深熔焊接实现的关键。

焦斑功率密度不仅与激光功率成正比，还与激光束和聚焦光路参数有关。

2、焊接速度

在深熔焊接进行过程中，焊接速度与熔深成反比。在保持激光功率不变的情况下，如提高焊接速度，热输入就会下降，熔深也会减小。因此，适当降低焊接速度可加大熔深，但速度太低又会导致材料过度熔化，出现工件焊穿现象。故针对特定激光功率和特定厚度、种类的材料，都有一个获得最大熔深的合适焊接速度范围。

3、焦点位置

深熔焊接时，为保持足够的功率密度，焦点位置至关重要。焦点与工件表面相对位置的变化直接影响焊缝宽度与深度，只有焦点位于工件表面内合适的位置，所得焊缝才能形成平行断面, 并获得最大熔深。

4、保护气体

保护气体的作用有两点：1)排除焊接局部区域的空气，保护工作表面不被氧化;2)抑制高功率激光焊接时产生等离子云。

5、工件接头间隙

工件拼合间隙，装配间隙直接与焊接工件的熔深，焊缝宽度有关。在深熔焊接时，如接头间隙超过光斑尺寸，则无法焊接;接头间隙过小，有时在工艺上会产生接板重叠，熔合困难等不良效果;接头间隙过大，极易焊穿;慢速焊接可弥补一些因间隙过大而带来的焊缝缺陷，而高速焊接焊缝变窄，对装配要求更严格。

6、材料本性

被焊工件材料对激光的吸收决定了激光焊接的效率，影响材料对激光的吸收率的因素有两个方面：

1)材料电阻系数，经过对不同材料抛光表面的吸收率测量发现，材料对激光的吸收率与电阻系数的平方根成正比，而电阻系数又随温度的变化而变化;

2)材料的表面状态对光束吸收率有较重要的影响，因而对焊接效果产生明显作用。

现如今，激光行业的发展是越来越广泛，知道激光焊接的人也越来越多。激光焊接有着传统焊接所无法比拟的优势，当然，在使用时，还是需要根据自己的情况选择焊接方法。如今激光焊接已经逐渐的走进市场，取代传统的焊接方法。

激光切割不锈钢为什么要用氮气..

原因：

1、由于氮的化学惰性，常用作保护气体，激光切割不锈钢用氮气，是为了以防止被焊接的部位暴露于空气时被氧所氧化，同时也是预防焊缝出现气孔。

2、可以有效减小焊接过程中产生的飞溅；

3、电离能适中，可以较好的减小等离子体云的形成，并将激光对熔池持续辐射而在熔池上部产生的等离子云吹散。

4、可以促使焊缝熔池凝固时均匀铺展，使得焊缝成型均匀美观；

氮气还经常作为冷冻剂在医院做除斑，包，豆等的手术时常常也使用；用作色谱仪等仪器的载气；用作铜管的光亮退火保护气体。

扩展资料：

氮气作为保护气体对焊接的不利影响：

1、不正确的吹入保护气体可能会导致焊缝变差；

2、选择错误的气体种类可能会导致焊缝产生裂纹，也可能会导致焊缝力学性能降低；

3、选择错误的气体吹入流量可能会导致焊缝氧化更严重（无论是流量过大还是过小），也可能导致焊缝熔池金属被外力干扰严重造成焊缝塌陷或者成型不均匀；

4、选择错误的气体吹入方式会导致焊缝达不到保护效果甚至基本无保护效果或者对焊缝成型产生消极影响；

5、吹入保护气体会对焊缝熔深产生一定影响，尤其的是薄板焊接时，会减小焊缝熔深。

参考资料来源：百度百科-氮气

汽车动力电池激光焊接为什么要除尘和吹氮气

氮气是保护气体，是防止焊接过程中因金属高温形成氧化，所以用氮气隔离空气。除尘的目的是防止杂质夹杂在焊接表面，同时也是为了防止电离放弧。

激光焊接机焊接为什么要用到保护气体？

原因可分为三点。

原因一：可保护聚焦透镜免受金属蒸气污染和液体熔滴的溅射

保护气体可以保护激光焊接机聚焦透镜免受金属蒸气污染和液体熔滴的溅射，特别在高功率焊接时，由于其喷出物变得非常有力，此时保护透镜则更为必要。

原因二：保护气体对驱散高功率激光焊接产生的等离子屏蔽很有效

金属蒸气吸收激光束电离成等离子云，金属蒸气周围的保护气体也会因受热而电离。如果等离子体存在过多，激光束在某种程度上被等离子体消耗。等离子体作为第二种能量存在于工作表面，使得熔深变浅、焊接熔池表面变宽。通过增加电子与离子和中性原子三体碰撞来增加电子的复合速率，以降低等离子体中的电子密度。中性原子越轻，碰撞频率越高，复合速率越高；另一方面，只有电离能高的保护气体，才不致因气体本身的电离而增加电子密度。

原因三：保护气体可使工件在焊接过程中免受氧化

激光焊接机必须使用一种气体进行保护，而且程序要设定成先出保护气体再出激光的方式，防止在连续加工时，脉冲激光出现氧化的现象。而惰性气体可以保护熔池，当某些材料焊接可不计较表面氧化时则也可不考虑保护，但对大多数应用场合则常使用氦、氩、氮等气体作保护，使工件在焊接过程中免受氧化。

以上就是激光焊接机焊接时为什么要用到保护气体的原因。山东言赫提醒您一般采用氦作保护气体，可最大程度地抑制等离子体，从而增加熔深，提高焊接速度；而且质轻能逸出，不易造成气孔。当然，从我们实际焊接的效果看，用氩气保护的效果也还不错。

关于激光焊接保护气体的作用原理和气体保护焊的焊接原理的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。微信号:ymsc_2016