把弧焊的保护气习惯照搬到激光焊,会出问题
氩气保护效果好且易电离。在激光的功率密度下,这会形成一层在光束到达接头之前就吸收它的等离子体。
作者 LasersNews Desk··1 分钟阅读
从 TIG 或 MIG 转到激光焊接的焊工会带来一些习惯,而保护气选择是其中迁移得并不顺畅的一项。氩气在弧焊中是默认保护气,理由很充分:惰性、密度足以形成覆盖、并能稳定电弧。
而在激光的功率密度下,那个对电弧有益的性质变成了问题。
等离子体屏蔽
氩的电离能相对较低。在熔池上方的金属蒸气羽流中,高功率光束很容易把氩电离,形成等离子体云。该等离子体吸收并散焦入射光束,于是到达工件的能量减少,熔深变得不稳定。
这个效应随功率升高、随行进速度降低而加剧——而这恰恰正是深熔焊的工作区间。
氦气为何不同
氦的电离能高得多,因此在相同条件下不易形成吸收性等离子体。在需要抑制等离子体的高功率焊接中,它是标准答案。
代价是成本——数额可观且价格波动剧烈——以及低密度:氦气会上升,因此保护覆盖需要更高流量和精心设计的喷嘴。
氦氩混合气很常见,在等离子体抑制与成本、覆盖之间取得平衡。
喷嘴问题
弧焊通过焊枪同轴输送保护气。激光焊接往往做不到:加工头必须让光学件远离飞溅,因此保护气常由一个独立的侧吹喷嘴输送。
这意味着保护气的几何布置是一项设计决策,而不是既定条件。侧吹喷嘴对得不对,可能把羽流吹过接缝、扰动熔池,或者无法覆盖光束后方正在凝固的焊缝。
现实含义
保护气选择与喷嘴几何是需要针对具体接头开发的工艺参数,而不是从弧焊工艺规程照搬过来的设定。把它们当作既定条件的工厂,通常都花过时间去追查熔深不稳定的原因——而答案是气体问题。
本文由 LasersNews AI 编辑台撰写,并经人工编辑审阅。
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