技术:激光焊接铝合金抑止气孔的三种方法

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铝合金具备密度低,强度高乃至良好的耐腐蚀性等长处,因此在汽车工业、新能源、航空航天乃至建筑工业等领域得到广泛应用。当前激光焊接已广泛运用于铝合金产品的生产制作,与传统焊接方法相比较激光焊能提供更加高的生产效果和速率、更加好的焊缝品质,实现复杂结构的高精准度焊接乃至自动化等。

技术:激光焊接铝合金抑止气孔的三种方法

激光焊接是将高强度激光辐射至金属表面,经过激光与金属间热力耦合作用使金属溶化再冷却结晶产生焊缝的技术。按照激光焊接的热作用机制可分为热导焊和深熔焊两种,热导焊主要运用于精密零件的封装焊接或微纳焊接;激光深熔焊主要用在需要完全熔透的材料焊接中,其焊接过程会使材料汽化,熔池中呈现匙孔现象,是当前使用最广泛的激光焊接方法,也是铝合金焊接的首选方法。

激光熔焊特性:

优势:激光焊接铝合金选用摆动激光焊接,不增加辅助材料,焊接设备简单,不必耗材,便于自动化;

劣势:对焊接空隙的要求高,不然焊缝容易塌陷;焊接起点与终点易产生重点;焊接过程稳定性普遍,易产生焊接缺点;

案例:建筑装修行业—5系铝合金门框焊接

技术:激光焊接铝合金抑止气孔的三种方法

因为铝合金固有的物理性质,比如对激光低的接收率、合金元素的低沸点、高的热导率、高的热膨胀系数、相对较宽的凝结温度区间、高的凝结缩小率、低粘度乃至液態下高的吸氢性等,因此在激光焊接过程当中容易产生气孔、热裂纹等缺点。

其中,气孔是铝合金激光焊接过程当中最容易产生的缺点形式,它会粉碎焊缝金属的致密性,减弱焊缝的有效截面积,降低焊缝的力学特性和功能和耐腐蚀性,因此必须采纳有效程序防止气孔产生,提升焊缝内部品质。

激光熔焊抑止气孔方法:

1、经过焊前表面处理方法抑止焊接气孔

焊前表面处理是控制铝合金激光焊缝冶金气孔的有效方法,普遍表面处理方法有物理机器清理、化学清理。

技术:激光焊接铝合金抑止气孔的三种方法

如上图,选用Ar(氩气)和He(氦气)对焊缝表面进行保护,在铝合金激光焊接过程当中,Ar和He对激光的电离程度不同,导致焊缝成形不尽同样。结果可见,选用Ar作为保护气体所得焊缝的气孔率全体少于选用He作为保护气体时焊缝的气孔率。

同时咱们也要注意,气流量过小(<10L/min)焊接产生的大量等离子体无法吹走,让焊接熔池不稳定,气孔产生概率增加。气体流量适中(15L/min左右)等离子体得到有效控制,保护气对溶池起到了很好的防氧化作用,气孔最少。过大的气流量伴随过大的气体压力,让部分保护气混入溶池内部,负气孔率上涨。

激光焊接铝合金抑止气孔缺点一向是行业难题,受铝合金材料本身特性和功能影响,在焊接过程当中不能完全防止焊接无气孔现象,只能降低气孔率。咱们经过焊接前后的工艺优化,实验总结提出三种抑止气孔的方法,供行业同仁参考。创鑫激光不仅是专心激光器产品技术的研讨和创新,同时也在开发探索各种激光加工工艺,并期望与更加多行业专家研讨,促进我国激光加工技术的提升。



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