Odată cu îmbunătățirea capacității de producție industrială, tehnologia de procesare eficientă, agilă și prietenoasă cu mediul primește din ce în ce mai multă atenție. Fiind o metodă de sudare de înaltă calitate, de înaltă precizie, cu deformare scăzută și cu eficiență ridicată, sudarea cu laser îndeplinește doar nevoile industriei și a fost din ce în ce mai utilizată în industria aerospațială, auto, construcții navale și în alte domenii. Gazul de protecție joacă un rol important în mulți factori care afectează sudarea cu laser. În ultimii ani, odată cu nașterea și dezvoltarea laserelor cu fibră de mare putere,sudare cu laser cu fibrea fost popularizat rapid în industria de prelucrare reprezentată de automobile. Laserul cu fibră aparține categoriei laserului cu stare solidă, cu o lungime de undă de 1070 nm, care este mult mai mică de 10,6 la sută din lungimea de undă a laserului CO2 μ M. Datorită diferitelor rapoarte de absorbție ale materialelor la diferite lungimi de undă ale laserului, efectele de sudare ale laserului cu fibră și ale laserului CO2 sunt în mod natural diferite. Cu toate acestea, cercetările privind gazul de protecție pentru sudarea cu laser cu fibre sunt rare. În acest sens, în această lucrare au fost efectuate o serie de teste ale parametrilor gazului de protecție cu oțel inoxidabil, pentru a aprofunda înțelegereasudare cu laser cu fibre din oțel inoxidabil.
Materialul de testat este o placă de oțel inoxidabil SUS304 de 3 mm grosime. Sursa de căldură de sudare este laserul cu fibră ylr-6000 al companiei IPG din Statele Unite, cu o putere maximă de ieșire de 6kW și un unghi de divergență a fasciculului de 8mmmomrad. Platforma de lucru este un robot kr60ha 6-DOF al companiei germane KUKA. Diametrul interior al duzei de gaz de protecție este de 4 mm, iar înălțimea de la piesa de prelucrat este de 4 mm. Pentru a reduce interferența factorilor irelevanți la test, unii parametri sunt setați ca valori fixe: puterea laserului este de 1kW, viteza de sudare este de 1,5 m · min-1, distanța focală este de 250 mm, cantitatea de defocalizare este de 0 mm, iar metoda de sudare este suprafața pe o singură față. Au fost efectuate în total patru grupuri de teste, care au fost: testul tipului de gaz (AR, he, respectiv N2 au fost selectați pentru a compara efectele lor asupra oțelului inoxidabil), testul raportului de amestecare a gazelor (AR și el au fost amestecați în proporții diferite cu observați efectele asupra morfologiei și pătrunderii suprafeței sudurii), testul unghiului de suflare a aerului (efectele diferitelor unghiuri de suflare a aerului asupra pătrunderii) și testarea efectului poziției de aterizare a gazului de protecție (pe piesa de prelucrat) asupra formării sudurii.
When one of AR, he, or N2 is used as shielding gas, the weld penetration is arranged in the order of he>n2>ar datorită influenței energiei de ionizare a gazului și a pragului de menținere a plasmei. Când conținutul de he în amestecul de gaz AR și He este mai mare sau valoarea totală a debitului gazului de protecție este mai mare, penetrarea va crește în mod corespunzător. Afectată de schimbarea stării de curgere (curgere laminară/curgere turbulentă) a gazului de protecție pe suprafața piesei de prelucrat, penetrarea sudurii scade odată cu creșterea unghiului de suflare lateral al gazului de protecție. Odată cu modificarea distanței relative dintre punctul de cădere a gazului de protecție și punctul laser, penetrarea se schimbă între tendințele crescătoare și descrescătoare; Valoarea maximă se obține atunci când punctul de cădere a gazului este de aproximativ ± 1,5 mm față de punct, iar valoarea minimă se obține în apropierea originii (punctul laser).