激光焊接中的气体保护、等离子和羽流控制-九游会体育

工艺气体在高性能激光焊接中可以发挥至少三个重要作用： 屏蔽：在钛等活性金属存在的情况下，保护熔池和固化焊道免受大气氧化，从而提高焊接质量。大多数市售的惰性焊接气体都可以发挥这一作用。这些可以从激光束的一侧传输到工件，例如通过同轴喷嘴或具有较大开口的侧喷嘴。 等离子体控制/抑制：如果钥匙孔上方有足够的电离蒸汽（或等离子体），这可以最大限度地减少激光束的衰减和散射。这一功能比屏蔽更难实现，并且受到所用气体的许多财产的强烈影响。 以下因素对有效的等离子体控制很重要： 离子电势：当使用co2激光焊接钢时，使用电离电势高于铁的气体（如氦）是很重要的。特别是，具有低电离电势的气体，如氩气（ar），可以很容易地变成等离子体，并有助于在钥匙孔上方形成等离子体，而不是减少等离子体。 散热：对于热导率较高的气体，co2激光焊接过程中产生的等离子体的冷却更高，因此对其形成效率的控制更高。这也受到气体原子速度的影响。高运动速度的气体原子产生有效的散热财产，并降低聚焦光束周围的温度。温度的降低会导致离子和电子重新结合，从而降低等离子体的总密度。 解离财产：分子通过吸收能量、去除额外热量和进一步减小等离子体尺寸而解离。铁的离解势为7,8ev，这意味着只有等离子体控制的气体才能在这个值以下离解。 羽流控制/抑制：最大限度地减少锁孔上方非电离蒸气气体（或羽流）对光束的衰减和散射。对于有效的羽流控制，所用气体的动量很重要，因为它的作用更多的是分散从钥匙孔中冒出的蒸汽气体。因此，原子量或分子量以及气体的速度等特性很重要。在这方面，使用具有较高原子量的 ar 高速射流比使用 he 更可取。