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鋁合金激光焊接的應用特點和焊接特點,采用雙光斑激光焊、激光填絲焊或激光焊-MIG復合焊,工藝參數(shù)調節(jié)等方面說明鋁合金激光焊的質量**方法,工業(yè)生產(chǎn)中還可以借助現(xiàn)有的高端激光頭來穩(wěn)定焊接質量。
鋁合金加工中激光焊接的應用是什么?
1、鋁合金的應用特點
鋁合金廣泛應用于航空、航天、汽車、機械制造、船舶、化工等領域。隨著近年來國家對節(jié)能經(jīng)濟的追求,鋁合金的需求達到了更高的水平。目前,鋁合金主要適用于汽車工業(yè)Al-Mg(5000系列)、Al-Mg-Si(6000系列)及Al-Mg-Zn(7000系列)三大系列,汽車外殼多采用耐腐蝕可焊5000系合金,梁柱等強度要求較高的部件采用6000系或7000系合金。研究表明,使用鋁合金材料適當減輕汽車重量可以降低油耗37%;懸架裝置負荷降低18%;振動強度降低5%。在各大汽車廠增加鋁合金加工研發(fā)制造投入的同時,鋁合金焊接成為必須解決的基本問題。
2、鋁合金的焊接特性
目前主要采用TIG焊、MIG焊接等常規(guī)方法焊接鋁合金。采用常規(guī)焊接方法,熱輸入大導致焊縫寬度淺,鋁合金導熱快,冶金時高溫溶解大量氫溢出產(chǎn)生氫氣孔(溶解在熔池中的氫沉淀產(chǎn)生的氣孔稱為冶金氣孔;未完全熔化的氧化膜中的水因熱分析而形成的氣孔稱為氧化膜氣孔);由于冶金速度快,焊縫金屬晶粒粗大,焊縫軟化可降低強度40%;鋁合金熔點低,導熱快,熔融金屬流動性差,焊縫成型不美觀;加熱面積大,加工材料容易變形,影響加工尺寸精度。鋁合金常規(guī)焊接質量難以保證,焊接速度難以滿足批量生產(chǎn)要求。
隨著激光加工應用普及程度的提高,采用激光焊接鋁合金,熱輸入小,熱源集中。特別是光纖激光器問世后,激光焊接鋁合金的能量密度更加集中,激光波長更短,高反射率得到改善。激光填充-MIG復合焊、雙光斑激光焊等工藝可顯著提高鋁合金焊接的成型效果,提高焊接質量。
無論采用何種焊接方法,鋁合金焊接前的準備都是必不可少的,這對鋁合金的焊接質量有很大的影響。焊接前,對鋁合金表面進行無水酒精或丙酮擦拭,以去除表面吸附的水或油等雜質。為了防止工件在空氣中氧化,需要機械研磨或化學處理和干燥,以盡快完成焊接。為了加快鋁合金焊接過程中熔池的流動性,可以在鋁合金工件焊接背面墊銅板,以改善焊接成型。焊接時,使用Ar空氣保護,隔離空氣,可減少氣孔的產(chǎn)生。