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激光焊接铝合金的难点

 
     
发布时间:2018-01-09 来源:沈阳威克创新焊接设备有限公司
 

激光焊接铝合金的难点

    虽然使用激光焊接铝合金具有很多优点,但是由于这种工艺还不成熟,焊接时存在一些问题。

    铝合金对激光能的吸收很低,焊接时,首先遇到的也是最难解决的问题,就是铝合金对激光束具有极高的表面初始反射率对co2激光超过90%,对YAG激光接近80%,这也是影响焊缝熔深的主要因素,因此,要有效的对铝合金进行激光焊接,就必须增大激光功率密度或者采用其他措施来提高铝合金对激光能的吸收率。

    提高激光功率密度以产生钥匙效应,在激光焊接铝合金时,钥孔的出现会大大的提高材料对激光的吸收率,在不同铝合金的激光焊接中,发现都存在一个激光功率密度阀植,即诱导出钥孔所需的最低功率密度。

    采用吸合的表面预处理措施,为了提高铝合金对激光的吸收,可以改变材料表面状态来降低反射,改善吸收。

    易产生气孔,激光焊接铝合金时产生的气孔有两类,氢气孔和由于钥匙孔塌陷而产生的气孔,由于焊接过程中铝合金对氢的溶解度很大,而且激光焊的冷却速度很快,这样来不及逸出的氢气就造成了氢气孔,在钥匙模式焊节时,如果钥孔不稳定,熔融铝合金就不能很好的填充空洞,这样金属蒸气和气体就会留在焊缝根部,从而形成气孔,另外,由于汽车用铝合金焊接时表面张力低一些,而且金属蒸气压又要大一些,所以气孔敏感性更大。

    材料表面状态、保护气体种类、流量、以及保护方法、焊接参数等都会影响气孔敏感性,选择合适的表面处理措施,加强保护和采用高功率,大焦距焊接时可以降低气孔敏感性。

    热裂纹敏感性大 热裂纹是铝合金激光焊接时最常见也是最严重的缺陷之一,它是由铝合金的性能及激光焊产生的热裂纹有两种:焊缝中的凝固裂纹和局部熔化区的液化裂纹,各国学者对凝固裂纹的产生机理及预防措施进行了大量的研究,这方面的报道也很多,然而有关液化裂纹方面的研究却很少,防止凝固裂纹产生的措施很多,如采用合适的填充材料,添加细化凝固组织的微量元素TI ZR 等,优化激光脉冲的波形及选择适当的焊接工艺参数等。

 

 

 

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