孔隙率是我們不想在激光焊接中遇到的問題,但我們必須面對它。盡管激光焊接機是焊接工件,但如果操作不當或未正確應用該過程,則不可避免地會出現氣孔問題。為了解決這個問題,我們必須首先了解氣孔的原因,然后針對不同的原因探索不同的解決方案。
1.激光焊接的小孔處于不穩定的振動狀態。小孔和熔池的流動非常劇烈。小孔內的金屬蒸氣噴出,在小孔開口處引起蒸汽渦旋,從而保護氣體。(Ar)被卷入小孔的底部,并且隨著小孔的向前移動,保護氣體將以氣泡的形式進入熔池。由于氬氣的低溶解度和激光焊接的快速冷卻速度,氣泡在逸出之前會留在焊縫中,形成孔。
2.激光焊接過程中的氣孔主要是由于防護性能差所致。在焊接過程中,氮從外部侵入熔池,氮在液態鐵中的溶解度與氮在固態鐵中的溶解度非常不同。因此,在金屬的冷卻和固化過程中。由于氮的溶解度隨溫度的降低而降低,因此當熔池金屬冷卻至開始結晶時,溶解度將顯著下降。此時,大量的氣體會沉淀形成氣泡。如果氣泡的漂浮速度小于金屬結晶速度,則會形成氣泡。氣孔
3.在大多數激光焊接工藝中,激光焊接機的氣嘴需要同時散發保護氣,以防止焊縫氧化并避免金屬氣體污染聚焦透鏡。造成氣孔的大多數原因是由于在激光焊接過程中保護氣體使用不當造成的,但是產生不同保護氣體的原因略有不同。
讓我們看一下通常使用保護性氮氣的原因:
在激光焊接過程中,氮氣從外部侵入熔池。氮在液態鐵中的溶解度與氮在固態鐵中的溶解度非常不同。因此,在金屬的冷卻和凝固過程中,氮的溶解度隨著溫度的降低而降低。當熔池金屬冷卻開始結晶時,溶解度將急劇下降。此時,大量的氣體會沉淀形成氣泡。氣泡的漂浮速度小于金屬結晶速度,并形成孔。
另一種常用氣體氬氣會引起氣孔:
在激光焊接過程中,小孔內的金屬蒸氣向外噴發,在小孔口處形成蒸汽渦流,從而將氬氣夾帶到底部小孔。小孔向前移動,氬氣將以氣泡的形式進入熔池。由于氬氣的溶解度低,并且激光焊接的冷卻速度很快,氣泡在逸出之前會留在焊縫中形成孔。