01為(wei) 什麽(me) 需要保護氣？

連續光激光焊接是利用高能激光束作為(wei) 熱源照射到工件表麵，從(cong) 而使工件熔化並連接，實現優(you) 良的焊接接頭。在高功率激光焊接過程中，激光照射到材料表麵使工件熔化，但高溫同時伴隨著金屬的氣化，形成金屬蒸汽等離子體(ti) 。形成的金屬蒸汽等會(hui) 對激光有吸收、折射和反射的作用，使實際到達工件表麵的能量減弱，影響熔池的穩定。

所以焊接過程中需要吹電離能較大的保護氣體(ti) 抑製等離子體(ti) 的產(chan) 生，同時，保護氣在焊接過程中還具有隔絕空氣的作用，使熔池不被氧化；也可以減小焊接飛濺，使焊縫表麵均勻光滑。

02保護氣對焊縫形貌的影響

除了根據焊接材料選擇合適的保護氣外，研究保護氣的吹氣角度、方向、流量等參數對焊縫形貌的影響十分必要。下麵我們(men) 基於(yu) 相同的焊接條件下，研究保護氣不同吹氣角度對焊縫的影響。

通過實驗測試，控製吹氣其他變量相同的情況下，在不同流量大小時對焊縫形貌的影響趨勢相同，隻是流量越大，對焊縫熔深影響越明顯，對焊縫表麵及下部熔寬影響不大，因此，在保護氣流量為(wei) 5L/min的情況下且控製其他變量的條件下，僅(jin) 變更吹氣角度，進行吹氣角度的研究，測試結果如圖1，焊縫形貌橫截麵金相圖如圖2。

圖1 不同吹氣方式對焊縫熔深、熔寬的影響

圖2  不同吹氣角度時的焊縫形貌

通過實驗數據看出，焊縫熔深隨著吹氣角度的增大先增大，後減小，在0°或大於(yu) 45°時，熔深都快速減小，當吹氣角度為(wei) 30°時，焊縫熔深達到最大。

焊縫熔寬由等離子體(ti) 對激光的衰減和氣流對熔池的作用共同決(jue) 定，在吹氣角度為(wei) 0°時，熔寬最小；隨吹氣角度增大，熔寬增大，當角度大於(yu) 45°時，熔寬變化不大。

03結果分析

保護氣對焊縫形貌的影響主要是通過控製等離子體(ti) 的大小來決(jue) 定激光到達工件表麵的功率密度，觀察焊縫橫截麵金相圖，可以看出在0°或75°時，焊縫形貌傾(qing) 向於(yu) 熱導焊模式，在30°和45°時，呈現明顯的深熔焊形貌。

綜上所述，在相同焊接工藝參數條件下，若要較大熔深，建議保護氣吹氣角度為(wei) 30°，若要表麵熔寬較大，建議采用45°吹氣角度，若要下部熔寬較大，建議采用0°或75°吹氣角度。