保护气体对高氮钢焊接熔滴过渡模式和气孔缺陷的影响研究

摘要

采用激光-电弧复合热源对8 mm厚的高氮钢板进行焊接试验,研究不同保护气体组成对焊缝形貌、熔滴过渡特征和气孔缺陷的影响。结果表明,采用纯氩做保护气体时,熔滴过渡模式以射流过渡为主,并伴有少量排斥过渡;保护气体成分为Ar+N_2混合气体时,熔滴过渡模式为短路过渡;保护气体成分为Ar+N_2+O_2混合气体时,熔滴过渡模式为射流过渡。保护气体的组成对焊缝气孔缺陷也存在一定的影响,保护气体为纯氩时,焊缝气孔率最大,其值为2.52%;保护气体为90%Ar+10%N_2时,气孔率最低,仅为0.16%;Ar+N_2中添加1%的O_2后,气孔率略有升高,但与纯氩时相比,气孔率仍下降明显。采用Ar+N_2+O_2三元混合气作为保护气体时,能够有效抑制焊缝内气孔数量,同时可以改善熔滴过渡模式,提高焊接过程稳定性。