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激光焊接機保護氣體和等離子體的控制

發布時間：2015-12-02

在激光焊接中，保護氣體的流量也起著重要作用。不僅保護焊接區不被氧化，而且還用來保護聚焦透鏡，避免其受到金屬蒸氣污染和液體熔滴的濺射。氣流量太小，起不到保護作用，焊縫氧化，呈脆性；氣流量太大，吹翻了熔池，焊結過程不穩定，易產生凸凹不平的焊縫，并常吹成空洞，焊縫強度低。激光焊接機保護氣體流量與噴嘴口徑、噴嘴與工件距離都有關。激光焊接時保護氣還有抑制激光焊接過程中產生的等離子體的作用，因而對熔深有很大的影響。
高功率激光束作用于金屬時，激光與金屆蒸氣相互作用將其電離而形成等離子體。它能反射、折射、吸收入射的激光束，對后繼激光束起著屏蔽的作用，導致激光熔池中的激光能量減少，嚴重時還會導致熔池中不能產生小孔效應，從而使焊接熔池減小、熔深下降。粉末冶金材料由于受到材料致密性的限制，相對熔煉材料而言，難產生致密的金屬蒸氣，故在激光功率密度較低時，光致等離子體較弱。在高斯光束作用下，尤其是激光焊接機焊接速度較低時，同樣產生極強的金屬蒸氣等離子體。此外，在粉末冶金材料與鋼的高功率激光焊接過程中，其等離子體行為與純鋼焊接的等離子體既有相似處，也有明顯區別。它受到粉末材料的成分、燒結條件、密度等的影響，所以對粉末冶金材料的高功率激光焊接，必須進行光致等離子體的控制。采用側吹Ar氣的方法來控制等離子體，采用同軸保護氣加側吹噴嘴保護方法，避免直吹熔池而影響焊縫成型。等離子體的控制對激光深穿透焊的焊接深度有很大影響。