铝合金激光焊接质量保证措施

当前位置:家政新闻

铝合金激光焊接质量保证措施

* 来源: Cloud * 作者: YiQiSeo * 发表时间: 2019-06-06 3:37:29 * 浏览: 1
1,铝合金的应用特性铝合金由于其重量轻,耐腐蚀,低温性能和综合力学性能,广泛应用于航空,航天,汽车,机械制造,造船和化工等行业。随着近年来对节能经济的追求,对铝合金的需求量已达到一个新的水平。目前,汽车工业中的铝合金主要包括三个系列的Al-Mg(5000系列),Al-Mg-Si(6000系列)和Al-Mg-Zn(7000系列)。汽车外壳主要耐腐蚀和可焊接5000.使用合金,具有更高强度要求的部件如梁和柱与6000系列或7000系列合金一起使用。研究表明,使用铝合金材料来适当减轻汽车的重量可以减少37%的燃料消耗,悬架装置上的负载减少18%,并且振动强度降低5%。在主要汽车制造商增加对铝合金研发和制造的投资的同时,铝合金的焊接已成为必须解决的基本问题。 2.铝合金的焊接特性目前,铝合金主要采用TIG焊和MIG焊等传统方法焊接而成。采用传统方法焊接,热输入量大,焊缝宽,穿透力小。铝合金具有快速的热传导。当冶金在高温下溶解时,大量的氢太晚不能溢出并产生氢气孔(熔池中的氢沉积形成的孔,称为冶金孔,氧化膜中的孔是没有完全融化的热量被分开,毛孔被称为氧化物孔。由于冶金速度快,焊缝金属粗糙,焊接接头软化,强度降低到40%,铝合金熔点低,导热快,熔融金属流动性差,这使得焊缝难看,加热区域大,加工材料容易变形,影响加工尺寸精度。传统铝合金焊接质量难以保证,焊接速度难以满足批量生产的要求。图1.铝合金焊接过程中的氧化膜孔(左)和冶金孔(右)随着激光加工应用的普及,使用激光焊接的铝合金,具有小的热输入和集中的热源,特别是在光纤激光器出现之后。激光焊接的铝合金具有更集中的能量密度,更短的激光波长和改善的高反射。通过激光填充,激光MIG复合焊接,双点​​激光焊接等工艺,可显着提高铝合金焊接成型效果,提高焊接质量。无论采用何种焊接方法,铝合金焊接的准备工作都是必不可少的,对铝合金的焊接质量影响很大。在焊接之前,对铝合金的表面进行无水乙醇或丙酮擦拭,以除去吸附在表面上的杂质,例如水或油。为了防止工件在空气中被氧化,需要对工件进行机械抛光或化学处理并干燥,以尽快完成焊接。为了在铝合金焊接过程中加速熔池的流动性,可以将铜板填充在铝合金工件的背面上,以改善焊缝的形成。焊接时,Ar气体用于保护空气,这可以减少毛孔的产生。 3,激光焊接铝合金优化质量具体措施铝合金激光焊接开始,存在高反射现象,严重影响材料对激光能量的吸收,且波长越短,光线吸收越好因此,光纤激光器比率CO2激光对铝合金的吸收效果更好。光纤激光器的光束模式也比CO2激光器好,能量密度更集中。一旦材料开始吸收光能,液态金属对光的反射率就会显着降低。采用双点激光焊接可以显着提高孔隙率,主要是因为双梁焊接时两个梁形成一个相对较大的锁孔,提高了锁孔的稳定性,便于气体逸出,与串联双梁相比,采用平行双梁焊接,熔池内部温度梯度较小,降低了液态金属的凝固速度,延长了气泡的逃逸时间,有利于降低孔隙率,平行双梁激光焊接可以还提高了送丝的稳定性,有利于焊接的稳定性。图3双点激光(左)和能量密度分布(右)示意图图4平行双光束激光焊接模型图5串行双光束激光焊接模型