激光焊接機器人:如何避免焊接過程中的氧化現象?
在使用激光焊接機器人進行高要求焊接時,焊縫發黑、表面起渣或內部氣孔等問題,往往源于焊接過程中的氧化。尤其在不銹鋼、鋁合金、銅等材料加工中,氧化不僅影響外觀,更會降低接頭強度和耐腐蝕性。要有效控制氧化,不能只依賴加大保護氣,而需從系統層面優化。

氧化產生的根本原因
激光焊接過程中,高溫熔池與空氣中的氧氣、水蒸氣發生反應,形成氧化物。即使有保護氣體,若覆蓋不充分、流量不穩定或噴嘴設計不合理,仍會出現局部氧化。此外,工件表面油污、水分或夾具殘留物也會在高溫下分解,釋放氧源。
三大關鍵防護措施
1. 優化保護氣體系統
氣體種類:氬氣適用于大多數金屬;對銅或高導熱材料,可混合少量氮氣提升保護效果。
噴嘴結構:采用同軸或側向多孔噴嘴,確保熔池全程被惰性氣體包裹,避免紊流卷入空氣。
流量與壓力:過低無法隔絕空氣,過高則產生渦流。通常5–15 L/min為合理范圍,需結合焊接速度實測調整。
2. 控制環境與工件狀態
焊前清潔必不可少:去除油漬、氧化膜、指紋等污染物,可采用酒精擦拭或等離子清洗。
在高濕度地區,建議在焊接區域加裝局部干燥風幕,或使用帶密封艙的激光焊接機器人工作站。
3. 工藝參數匹配
過高的功率或過慢的速度會導致熔池暴露時間延長,增加氧化風險。應通過打樣找到“快而穩”的窗口。
對于深熔焊,可適當采用負離焦,使匙孔更穩定,減少金屬蒸汽擾動對保護氣層的破壞。
設備層面的保障
高端激光焊接機器人通常集成氣體流量監測、焊縫實時視覺反饋和閉環控制系統。一旦檢測到保護異常(如氣壓驟降),可自動暫停焊接,避免批量不良。采購時應確認設備是否具備此類功能,而非僅依賴人工巡檢。
避免氧化不是單一手段能解決的問題,而是材料準備、氣體保護、工藝參數和設備能力的綜合結果。對于追求高質量焊縫的用戶,在選擇激光焊接機器人時,除了關注機械精度和激光功率,也應重視其在防氧化方面的系統設計。通過全流程控制,才能真正實現高質量平整焊縫、無需后處理的生產目標。


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