激光近净成形喷头喷出一束熔粉，同时聚光把金属粉末熔在基板上。钛合金粉末熔点一千六百六十度，熔池温度接近两千度，这个温度下钛和氧、氮都能剧烈反应。喷头周围如果没有惰性气帘保护，熔池一亮就发蓝，零件内部氧含量超标，加工完探伤必裂。
5N高纯氩在LENS设备里负责两件事。一是送粉载气，把钛粉从送粉器吹到喷嘴；二是成形仓保护气，把整个加工腔体内的氧含量压到很低。载气流量每分钟五到十升，保护气流量每分钟三十到五十升。成形仓先抽真空再充氩回填，反复三次把氧含量降到五十ppm以下，加工过程中持续补气维持正压。
气帘设计的细节直接影响零件质量。喷嘴出口有一圈环形氩气出口，紧贴熔池周围形成一个局部惰性罩。这路氩气流量不能太大，太大会吹偏熔池、扰乱熔池形貌；太小则挡不住周围空气渗入。通常调到每分钟八到十五升，用氧分析仪实时监测熔池周边氧含量，稳定在一百ppm以下。
钛合金对氮同样敏感，氩气里哪怕几个ppm的氮都会和钛反应生成氮化钛夹杂。5N氩气要求氮含量小于5ppm、氧含量小于2ppm、露点低于负七十摄氏度。普通焊接氩气纯度99.99%看着也高，但氧含量往往在10ppm以上，用于LENS会让零件延伸率下降。航空级钛合金零件必须用5N以上电子级氩气。
成形仓氧含量曲线是操作工每班必看的数据。开机前抽真空到千帕量级再充氩，循环两次，仓内氧含量降到三十ppm以下才能开始打粉。加工过程中激光在熔池上方造成局部对流，外界空气如果从仓门缝渗入，氧含量会瞬间飙到几百ppm。设备在仓门密封处加一圈氮气刃封，和主氩气路分开，刃封气流量每分钟五升，把门缝处的空气挡在外面。
送粉管路是氩气消耗的另一个大头。钛粉流动性差，载气压力要稳定在零点二到零点四兆帕，流量波动会直接反映在零件致密度上。送粉器出口加一个精密减压阀和流量计，定期校准。粉末回收罐也要通氩保护，钛粉暴露空气会吸潮氧化，下次再用就打不出连续熔道。
基板预热和后处理也靠氩气环境。钛合金零件从室温开始打第一层，冷热差大会开裂，基板先预热到两百到三百度。预热炉通氩气保护，防止基板表面氧化。零件打完之后不立刻取出，在仓内氩气气氛里缓慢冷却到八十度以下再开门，让残余应力逐步释放。急冷会让薄壁零件翘曲，冷却速率靠氩气流量调节。未熔完的钛粉筛分后回收再用，回收粉同样装在充氩密封桶里，暴露空气时间越短越好，回用前过筛去除团聚颗粒。
选型和实操上，LENS设备耗氩量大，一台设备月耗氩气可达十几瓶，大厂多采用液氩储罐加汽化器供气。液氩出厂纯度5N，汽化过程注意不要让管路漏气，储罐出口加氧含量在线监测。小批量研发线用钢瓶，注意瓶内余压不低于一兆帕就换瓶，防止底部杂质反吹。成形仓开门前必须先充氩置换，仓内氧含量回到安全值再动手取件，钛粉自燃的事故在车间里并不少见。
纽瑞德气体是专业特种气体服务商，主营高纯稀有气体、电子特气、标准混合气、同位素气体，包含氦气、氖气、氙气、六氟化硫等，纯度可达 5N 以上。配备专业检测设备，支持定制配气，可提供充装、危化品配送与技术支持。产品服务半导体、电力、光纤、航天科研等行业，为高端制造提供可靠特种气体配套。致电：17764012828投稿与新闻线索：邮箱：tuijiancn88#163.com（请将#改成@）
特别声明：高纯气体网转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。