鄭州工業(yè)氣體激光焊接技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用
激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一。20世紀(jì)70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接過(guò)程屬熱傳導(dǎo)型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散，通過(guò)控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率等參數(shù)，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已成功應(yīng)用于微、小型零件的精密焊接中。
氣體激光焊接降低汽車制造成本（氦氣、氬氣）——氦保護(hù)氣體帶來(lái)最小的平均蒸汽粒子大小。這說(shuō)明了對(duì)激光焊接來(lái)說(shuō)，純氦是控制粒子大小的最佳選擇。氦氣與氬氣相比，確實(shí)有比較高的電離率和較低的等離子體形成電壓，但是它的分子重量較小。因此，氦保護(hù)氣需要較大的流速，以保證有效的將激光光束路徑上的金屬蒸汽排出。由于氦氣的單位成本高于氬氣，因此，這就增加了焊接過(guò)程中平均每英尺成本。
為了優(yōu)化保護(hù)氣體以實(shí)現(xiàn)抑制等離子體，排出蒸汽粒子以及降低單位成本，我們考慮使用高達(dá)40-50%的氬氣混合氣體。比重越高，混合氣體所需要用來(lái)排出蒸汽粒子的流速就越小。混合氣體還在焊接池固化過(guò)程中提供了更長(zhǎng)時(shí)間的惰性氣氛，從而使焊接速度更大。它還降低了捕獲氣體的量，從而減輕了由于多孔性而帶來(lái)的報(bào)廢率。其次，固化率的降低促進(jìn)了晶粒的生長(zhǎng)和內(nèi)部應(yīng)力的減輕，這就增加了疲勞強(qiáng)度。由于縱橫比（焊縫深度/寬度）較高和隨后的應(yīng)力所產(chǎn)生的焊接裂縫都幾乎被清除了。
激光焊接
在混合氣體中，適當(dāng)?shù)奶砑由倭康亩趸蓟蜓鯕猓驅(qū)⑺鼈冏鳛槎伪Ｗo(hù)氣體，能夠進(jìn)一步的提高焊珠的性能。氦氬混合氣體易于產(chǎn)生更高的電弧電壓，相應(yīng)的得到的焊珠外形更寬，電弧穩(wěn)定性也更高。因此，可以加入二氧化碳來(lái)穩(wěn)定傳遞和收縮電弧。在一些情況下，可以加入少量氧氣來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的電弧穩(wěn)定性，同時(shí)在焊接邊緣實(shí)現(xiàn)更好的連接（浸濕）。與二氧化碳混合氣體相比，氧氣由于電離率較低，熱導(dǎo)率性能較高，易于提供寬而淺的穿透分布。
針對(duì)所需質(zhì)量和生產(chǎn)率標(biāo)準(zhǔn)的混合氣體被最終確定以后，還需要考慮如何把它們經(jīng)濟(jì)的運(yùn)送到使用地點(diǎn)。用戶可以通過(guò)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)混合這些保護(hù)氣體，利用低成本的液態(tài)氬供應(yīng)方式。
氬氣可以通過(guò)液態(tài)氬瓶來(lái)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)送，氬氣的月消耗量更大的話可以使用批量供給來(lái)實(shí)現(xiàn)成本水平的優(yōu)化。分析中還需要考慮到填充損耗，每月設(shè)備費(fèi)，成批供給的合同限制，以及運(yùn)費(fèi)等等因素。另一方面，氦氣一般是通過(guò)高壓瓶或者鋼瓶組來(lái)供給的?，F(xiàn)場(chǎng)的混合需要一個(gè)混合系統(tǒng)，它能夠準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)從0-100%的微小成分。
總的質(zhì)量系統(tǒng)可以通過(guò)在混合器的出口放置一個(gè)分析儀來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，一旦混合比超出誤差范圍，就會(huì)報(bào)警。已有軟件和報(bào)警系統(tǒng)可以將這種信息傳至桌面電腦，或者通過(guò)傳真或電子郵件送至更遠(yuǎn)的地方。合理設(shè)計(jì)的混合激光氣體傳送系統(tǒng)使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)更高的焊接速度，相應(yīng)的得到更高的生產(chǎn)率。關(guān)注保護(hù)氣體的參數(shù)，如類型，流量，與沖擊角度，將提高焊接質(zhì)量，降低光束吸收和散射效果。
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