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激光焊接机为什么要用保护气体?


激光焊接机在焊接的过程中都会使用到一种保护气体,保护气体是通过喷嘴口以一定的压力射出到达工件表面的,但是很多人并不知道为什么要用到保护气体,下面为您讲解激光焊接机焊接时为什么要用到保护气体:

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。

激光焊接机为什么要用保护气体?

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。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。

光束模式与焊接质量的关系是,光束模式决定了聚焦焦点的能量分布,当激光焊接机的激光束为基模时,可获得最大的焊缝深度与深宽比,光束模式的阶次越高,激光束的能量分布越发散,焊接质量变差。光束聚焦特征参数值K越大,焊缝的深宽比就越小,质量越差。使材料形成小孔的功率密度不仅与平均功率密有关,还主要取决于最大功率密度。最大功率密度与横截面能量分布也有关。

而激光焊接机的质量与光束模式的关系是,光束的模式特征包括激光束的光束质量、光束模式以及光束的横截面能量分布。激光焊接机的质量会影响光束稳定性,而光束模式对激光加工很重要。

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