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浅谈铝合金激光焊质量保障措施

本文摘要:1、铝合金应用于特性 铝合金因材质重,耐腐蚀,低温性能和机械综合性能好而普遍应用于航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业等众多领域。随着近年国家对节约能源经济的执着,铝合金的必须又上了一个台阶。 目前,汽车行业中限于铝合金主要有Al-Mg(5000系列)、Al-Mg-Si(6000系列)及Al-Mg-Zn(7000系列)三大系列,汽车外壳多用耐蚀可焊接的5000系合金,而梁柱等强度拒绝较高的部位则用6000系由或7000系合金。

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1、铝合金应用于特性  铝合金因材质重,耐腐蚀,低温性能和机械综合性能好而普遍应用于航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业等众多领域。随着近年国家对节约能源经济的执着,铝合金的必须又上了一个台阶。

目前,汽车行业中限于铝合金主要有Al-Mg(5000系列)、Al-Mg-Si(6000系列)及Al-Mg-Zn(7000系列)三大系列,汽车外壳多用耐蚀可焊接的5000系合金,而梁柱等强度拒绝较高的部位则用6000系由或7000系合金。研究指出,使用铝合金材料必要减低汽车的重量可以把油耗减少37%;挂装置的负荷减少18%;振动强度减少5%。

在各大汽车厂增大对铝合金加工研发与生产投放的同时,铝合金的焊又沦为一个被迫解决问题好的基础问题。  2、铝合金的焊特性  目前,主要使用TIG焊接、MIG焊接等常规方法来焊铝合金。

使用常规方法焊,热输入量大造成焊缝宽阔且熔深较深,铝合金导电慢,冶金时高温沉淀大量的氢马上阻塞产生氢气孔(渗入熔池中的氢两县构成的气孔,称作冶金气孔;并未几乎熔融的水解膜中的水分因不受热分解两县氢构成的气孔,称作水解膜气孔);由于冶金速度快焊缝金属晶粒粗壮,焊连接器软化可使强度增加超过40%;铝合金熔点较低而导电慢,熔融金属流动性劣而使焊缝成型不美观;加热面积大,加工材料更容易变形而影响加工尺寸精度。铝合金常规焊质量无法确保,且焊速度无法符合批量生产拒绝。

  图1铝合金焊时水解膜气孔(左)和冶金气孔(右)  随着激光加工应用于普及化水平的提高,使用激光焊铝合金,热输入量小且热源集中于,尤其是光纤激光器问世后,激光焊铝合金的能量密度更为集中于,激光波长更加较短,低光线获得提高。通过激光填丝,激光-MIG填充焊接,双光斑激光焊接等工艺,可明显改善铝合金焊的成型效果,且焊质量获得提高。

  无论是何种焊方法,铝合金焊前打算工作是必不可少的,对铝合金的焊质量影响相当大。焊前对铝合金件表面展开氯气酒精或丙酮甩中举,以清理表面所导电的水或油等杂质。为避免工件在空气中被水解,必须对工件展开机械抛光或化学处置并浸泡,以尽早已完成焊。为了减缓铝合金焊时的熔池流动性,可以在铝合金工件焊背面加垫铜板以提高焊缝成型。

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焊时,使用Ar气维护,阻隔空气,能增大气孔的产生。  3、激光焊接铝合金优化质量具体措施  铝合金激光焊开始时,不存在低光线现象,严重影响材料对激光能量的吸取,而波长越高,材料对光的吸取就越少,因此,光纤激光比CO2激光对铝合金的吸取要好。

光纤激光的光束模式也不会比CO2激光好,能量密度更为集中于。一旦材料开始吸取光能,对液态金属对光的反射率就显著上升。  使用双光斑激光焊接,需要明显改善气孔率,主要是因为使用双光束展开焊时,两束光构成一个比较较小的匙孔,提升了匙孔的稳定性,不利于气体的逸出;比起于串行双光束,使用分段双光束焊时,熔池内部温度梯度更加小,减少了液态金属凝结速度,缩短气泡的逸出时间,不利于增大气孔偏向;分段双光束激光焊接也能提升送丝的稳定性,对平稳焊质量不利。


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