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激光焊接氣體可降低汽車制造成本


氣體激光焊接降低汽車制造成本(氦氣、氬氣)——氦保護氣體帶來最小的平均蒸汽粒子大小。這說明了對CO2或YAG激光焊接來說，純氦是控制粒子大小的最佳選擇。我們必須承認，氦氣與氬氣相比，確實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，這就增加了焊接過程中平均每英尺成本。

為了優(yōu)化保護氣體以實現(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40-50%的氬氣混合氣體。比重越高，混合氣體所需要用來排出蒸汽粒子的流速就越小。混合氣體還在焊接池固化過程中提供了更長時間的惰性氣氛，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的報廢率。其次，固化率的降低促進了晶粒的生長和內(nèi)部應(yīng)力的減輕，這就增加了疲勞強度。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，這是因為GMAW填充金屬的加入導(dǎo)致了焊接面寬度增加。
　　
在混合氣體中，適當(dāng)?shù)奶砑由倭康?a href="http://m.kratomchamberofcommerce.com/cpzx/p4/p43/363.html" title="" target="_blank" class="sitelink">二氧化碳和/或氧氣，或?qū)⑺鼈冏鳛镚MAW過程的二次保護氣體，能夠進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3-10%的二氧化碳來穩(wěn)定傳遞和收縮電弧。在一些情況下，可以加入1-5%的氧氣來實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的電弧穩(wěn)定性，同時在焊接邊緣實現(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。
　　
針對所需質(zhì)量和生產(chǎn)率標準的混合氣體被最終確定以后，還需要考慮如何把它們經(jīng)濟的運送到使用地點。用戶可以通過在生產(chǎn)現(xiàn)場混合這些保護氣體，利用低成本的液態(tài)氬供應(yīng)方式。為什么不用支付預(yù)混高壓氦氣筒的價格來支付氬氣，二氧化碳或者氧氣呢？
　　
氬氣可以通過液態(tài)氬瓶來經(jīng)濟的運送,滿足高達35,000立方英尺的月消耗，該數(shù)量相當(dāng)于每月的混合氣體用量為87,500立方英尺。氬氣的月消耗量更大的話可以使用批量供給來實現(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，成批供給的合同限制，以及運費等等因素。
　　
另一方面，氦氣一般是通過高壓TubeTrailer或者鋼瓶組來供給的�，F(xiàn)場的混合需要一個混合系統(tǒng)，它能夠準確的調(diào)節(jié)從0-100%的微小成分�？偟馁|(zhì)量系統(tǒng)可以通過在混合器的出口放置一個分析儀來實現(xiàn)監(jiān)控，一旦混合比超出誤差范圍，就會報警。已有軟件和報警系統(tǒng)可以將這種信息傳至桌面電腦，或者通過傳真或電子郵件送至更遠的地方。
　　
合理設(shè)計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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