解决激光焊接加工气孔存在的三大方法

激光焊接加工过程气孔的产生主要是由于保护不良而引起的。在焊接过程中，氮从外部侵入熔池，氮在液态铁中的溶解度与氮在固态铁的溶解度有很大的差异，因而在金属的冷却凝固过程中，由于氮的溶解度随温度的下降而降低，当熔池金属冷却到开始结晶时，溶解度将发生大幅度的突然下降，此时气体大量析出形成气泡，如果气泡的上浮速度小于金属结晶速度，则生成气孔。激光焊接氩气孔与氮气孔的产生机理不同。

   气孔产生原因

   研究表明，激光焊接的小孔内部处于一种不稳定振动状态，小孔和熔池的流动非常剧烈，小孔内部的金属蒸汽向外喷发引起小孔开口处的蒸汽涡流，将保护气体(Ar) 卷入小孔底部，随着小孔向前移动，这些保护气体将以气泡形式进入熔池。因Ar 溶解度极低，再加上激光焊接的冷却速度很快，气泡来不及逸出而被残留在焊缝，形成气孔。

   目前，解决激光焊接气孔问题主要有三种方法。

   一是利用冶金原理，采用活性气体，使得气体能够溶解于焊缝或与熔池金属发生反应生成化合物。例如，在低碳钢激光焊接中采用CO2 作保护气体，减小气孔倾向[5 ] 。但采用CO2 作保护气体可能会出现焊缝含氧量增加从而导致焊缝韧性下降。

   二是采用脉冲激光焊接，改变了小孔的行为，减少保护气体被卷入小孔[6～8 ] 。这种方法目前还不能完全消除气孔。

   三、 利用光束摆动的方法来减小或消除激光深熔焊中的气孔。  由于焊接中加入摆动，束流对焊缝的往复摆动一方面使部分焊缝发生反复重熔，延长了焊接熔池液态金属停留的时间，同时，束流的偏转也增加了单位面积输入热，减小了焊缝的深宽比，有利于气泡的浮出，从而起到消除气孔的作用。另一方面束流的摆动导致小孔随之摆动，又可以起到对焊接熔池提供一个搅拌力的作用，加大了焊接熔池的对流与搅拌，对消除气孔起有利作用。

   以上三种方法可以解决激光焊接加工中存在的气孔问题，但是目前而言，方法尚未成熟起来。还需再作进一步的研究

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