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激光焊接中的气孔是什么?不良影响和原因

发布者:汉高    时间:2025-6-16 15:49:15

一、激光焊接中的孔隙率
激光焊接是现代制造业中精度和效率的典范,具有诸多优势。然而,即使在应用这项先进技术时,也存在一些挑战,其中之一就是孔隙率。本文将深入探讨孔隙率的含义、其负面影响、成因、预防措施,以及为什么解决这一问题对于任何选择激光焊接的人来说都至关重要。

二、什么是气孔?
在激光焊接过程中,如果存在任何气隙,或未保持零间隙状态,或操作过程中未采取适当的预防措施,则焊缝金属中可能会残留一些气包或空隙。这些气包或空隙表现为球形或细长的气泡。

这被视为激光焊接缺陷,因为它不仅会导致缺陷,而且还无法满足完美激光焊接工件应具备的基本条件:连续、光滑且无孔隙。

在激光焊接不锈钢管过程中,为了有效避免气孔问题,可以从以下几个方面进行控制和优化:


✅ 一、材料前处理(非常关键)
1. 清洁焊接表面
去除油污、锈蚀、水分和氧化物。
使用酒精擦拭或等离子清洗,避免水分高温气化后形成气孔。
2. 控制材料含氢量
使用干燥的母材和焊丝,避免潮湿存储。
储存环境建议保持干燥,必要时进行烘干处理。


✅ 二、焊接参数优化
1. 激光功率与速度匹配
若功率过高,容易形成剧烈沸腾,导致金属蒸汽来不及逸出,形成气孔。
建议使用中等功率 + 合理扫描速度,确保稳定熔池和气体释放。
2. 焦点位置控制
焦点偏上或偏下都可能影响熔池稳定性,焦点应准确对准焊接界面。


✅ 三、保护气体控制
1. 气体种类选择
常用:氩气(Ar),具有良好保护性和稳定性。
氮气(N₂)也可用于某些不锈钢焊接,但需确认不会引起脆化。
2. 气体流量和喷嘴位置
气体流量太小保护不足,太大可能扰乱熔池。
喷嘴应距离焊缝合适,角度约为15~30°,避免紊流。


✅ 四、合理设计焊接结构与装配精度
保持焊缝间隙一致、定位精度高,避免局部能量集中或不熔合。
管材端口需加工平整,避免毛刺或不规则间隙。


✅ 五、选用合适的激光设备
关键功能建议:
带有能量闭环控制系统,保证输出稳定。
摆动焊接头(扫描焊)可以增加熔池搅拌,有利于气泡逸出,减少气孔。


✅ 六、实际案例技巧(从工程经验出发)
可适当使用双气保护(顶部+底部),尤其在全焊透时,内壁也需保护。


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