در جوشکاری لیزری، گاز محافظ یک جزء حیاتی است که برای محافظت از ناحیه جوش در برابر آلودگی جوی استفاده می شود. پرتو لیزر با شدت بالا که در این نوع جوشکاری استفاده می شود، مقدار قابل توجهی گرما ایجاد می کند و یک حوضچه مذاب از فلز ایجاد می کند. بدون این گاز محافظ، فلز داغ نسبت به اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن موجود در هوا بسیار واکنش پذیر خواهد بود که منجر به انواع عیوب جوش می شود، مانندتخلخل, اکسیداسیون، یا الفاتصال جوش ضعیف شده.
گاز محافظ، اغلب یک گاز خنثی یا گاز نیمه خنثی است، یک سد محافظ در اطراف ناحیه جوش تشکیل می دهد، هوای اطراف را جابجا می کند و به طور موثر حوضچه جوش را از جو محافظت می کند تا زمانی که فلز مذاب جامد شود. این از اکسیداسیون جلوگیری می کند و تضمین می کند که فلز مذاب تمیز و عاری از ناخالصی ها باقی بماند.
در جوشکاری لیزری، گاز محافظ که گاهی اوقات به عنوان "گاز پوششی" نامیده می شود، پنج نقش اصلی دارد:
محافظت از فلز جوش در برابر واکنش با محیط اطراف (مانند اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن)
گاز محافظ می تواند از لنز سر لیزر در برابر آلودگی بخار فلز و پاشش قطرات مایع محافظت کند.
از تشکیل پلاسما یا ابری از گاز یونیزه شده که می تواند در بالای جوش تشکیل شود، جلوگیری کنید یا به حداقل برسانید. پلاسما نامطلوب است زیرا می تواند تا حدی پرتو لیزر متمرکز شده را مسدود و/یا منحرف کند. بخار فلز پرتو لیزر را جذب کرده و به صورت ابر پلاسما یونیزه می شود. اگر پلاسما بیش از حد باشد، اشعه لیزر تا حدودی توسط پلاسما مصرف می شود. گاز محافظ می تواند توده های بخار فلزی یا ابرهای پلاسما را پراکنده کند، اثر محافظتی لیزر را کاهش دهد و نرخ بهره برداری موثر از لیزر را افزایش دهد.
فرآیند پایدار و حوضچه جوش پایدار را حفظ کنید.
مشعل جوشکاری را خنک کنید و مشعل را روی دمای ثابت نگه دارید
به طور کلی، نوع گاز محافظ مورد استفاده در فرآیند جوشکاری لیزری با توان بالا میتواند نقش مهمی در فرآیند داشته باشد و از طریق تأثیر بر سرعت، ریزساختار و شکل جوشکاری، جوش حاصل را تحت تأثیر قرار دهد.
بیشترین گازهای محافظ برای جوشکاری لیزری هلیوم، آرگون و نیتروژن هستند.