考慮焊接材料

鋼材焊接

對(duì)于碳鋼和低合金鋼的激光焊接，常用的保護(hù)氣體是氬氣（Ar）和二氧化碳（CO?）。氬氣是一種惰性氣體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在焊接過程中不與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。它能提供良好的保護(hù)效果，防止焊縫氧化。例如，在一些對(duì)焊縫質(zhì)量要求較高的碳鋼管道焊接中，使用純度為 99.99% 的氬氣作為保護(hù)氣體。二氧化碳?xì)怏w價(jià)格相對(duì)較低，且能增加熔深。當(dāng)焊接較厚的碳鋼材料時(shí)，可采用氬氣和二氧化碳的混合氣體，如 70% Ar + 30% CO?，這種混合氣體既可以利用氬氣的保護(hù)作用，又能借助二氧化碳增加熔深的特性。

鋁合金焊接

鋁合金激光焊接時(shí)，推薦使用氬氣。因?yàn)殇X在高溫下極易氧化，生成致密的氧化鋁膜，這會(huì)影響焊接質(zhì)量。高純度的氬氣（99.99% 以上）能夠有效地隔絕空氣，防止鋁的氧化。此外，氦氣（He）也可用于鋁合金焊接，它的電離能較高，能夠提供更穩(wěn)定的電弧和更好的保護(hù)效果，但氦氣成本較高。在一些對(duì)焊接質(zhì)量要求極高的航空航天鋁合金部件焊接中，會(huì)使用氦 - 氬混合氣體，如 70% He+30% Ar，以獲得最佳的保護(hù)和焊接性能。

不銹鋼焊接

氬氣是不銹鋼激光焊接的首選保護(hù)氣體。它可以防止不銹鋼在焊接過程中因氧化而變色，確保焊縫的耐腐蝕性。對(duì)于一些特殊的不銹鋼材料或焊接工藝要求，也可以使用氬 - 氫（Ar - H?）混合氣體。氫氣（H?）的加入可以降低不銹鋼表面的張力，使焊縫更加光滑，但氫氣的含量需要嚴(yán)格控制，一般不超過 5% - 10%，因?yàn)闅錃夂窟^高可能會(huì)導(dǎo)致氣孔等缺陷。

依據(jù)焊接工藝特點(diǎn)

高功率焊接

在高功率激光焊接時(shí)，由于熔池較大且溫度較高，需要更好的保護(hù)氣體來防止熔池氧化和飛濺。對(duì)于這種情況，通常會(huì)選擇流量較大的惰性氣體，如氬氣。并且為了保證保護(hù)效果，可能需要采用雙層氣體保護(hù)系統(tǒng)，即除了在焊接頭附近設(shè)置保護(hù)氣體噴嘴外，還在稍遠(yuǎn)處設(shè)置輔助保護(hù)氣體噴嘴，形成一個(gè)更穩(wěn)定的保護(hù)氛圍。例如，在厚板不銹鋼的高功率激光焊接中，主保護(hù)氣體氬氣流量可設(shè)置為 20 - 30L/min，輔助保護(hù)氣體流量為 10 - 15L/min。

高速焊接

高速激光焊接時(shí)，保護(hù)氣體需要能夠快速地覆蓋熔池，防止空氣的侵入。此時(shí)，氣體的噴射角度和流量控制尤為重要。一般來說，采用小角度（如 10° - 30°）的氣體噴射方式，使保護(hù)氣體能夠順著焊接方向快速流動(dòng)，有效地保護(hù)熔池。同時(shí)，適當(dāng)提高氣體流量，以適應(yīng)高速焊接的節(jié)奏。例如，在高速焊接鋁合金薄板時(shí)，氬氣流量可調(diào)整到 15 - 20L/min。

考慮成本因素

氬氣價(jià)格相對(duì)較為合理，在大多數(shù)工業(yè)焊接場(chǎng)合都能廣泛應(yīng)用。而氦氣成本較高，如果不是對(duì)焊接質(zhì)量有特殊要求（如航空航天等高端領(lǐng)域），一般較少使用純氦氣作為保護(hù)氣體。二氧化碳價(jià)格較低，在一些對(duì)焊縫外觀和耐腐蝕性要求不是特別高的碳鋼焊接中可以考慮使用，或者與氬氣混合使用，以降低成本。例如，在一些普通的建筑鋼結(jié)構(gòu)碳鋼激光焊接中，使用二氧化碳或氬 - 二氧化碳混合氣體，既能滿足基本的焊接質(zhì)量要求，又能有效控制成本。

結(jié)合氣體純度要求

對(duì)于大多數(shù)金屬材料的高質(zhì)量激光焊接，保護(hù)氣體的純度要求較高。例如，氬氣純度一般應(yīng)達(dá)到 99.99% 以上，以確保良好的保護(hù)效果。如果氣體純度不夠，其中含有的雜質(zhì)（如氧氣、水分等）可能會(huì)進(jìn)入熔池，導(dǎo)致氣孔、夾渣等焊接缺陷。在一些對(duì)焊接質(zhì)量要求極高的行業(yè)，如電子和醫(yī)療器械制造，甚至?xí)蟊Ｗo(hù)氣體純度達(dá)到 99.999% 以上。

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