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鋁合金的激光焊接都又哪些優(yōu)勢(shì),?
鋁合金激光焊接工藝是近十幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù),與傳統(tǒng)焊接工藝相比,,它具有功能強(qiáng)、可靠性高,、無(wú)需真空條件及效率高等特點(diǎn),。
其功率密度大、熱輸入總量低,、同等熱輸入量熔深大,、熱影響區(qū)小、焊接變形小,、速度高,、易于工業(yè)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn),特別對(duì)熱處理鋁合金有較大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),。
可提高其加工速度并**大地降低熱輸入,,從而可提高生產(chǎn)效率,改善焊接質(zhì)量,。在焊接高強(qiáng)度大厚度鋁合金時(shí),,傳統(tǒng)的焊接方法根本不可能單道焊透,而激光深熔焊時(shí)形成大深度的匙孔,,發(fā)生匙孔效應(yīng),,則可以得到實(shí)現(xiàn)。
一,、激光焊接鋁合金的優(yōu)勢(shì)
1,、能量密度高,熱輸入低,,熱變形量小,,熔化區(qū)和熱影響區(qū)窄而熔深大;
2,、冷卻速度高而得到微細(xì)焊縫組織,,接頭性能良好;
3,、與接觸焊相比,,激光焊不用電**,所以減少了工時(shí)和成本,;
4,、不需要電子束焊時(shí)的真空氣氛,,且保護(hù)氣和壓力可選擇,被焊工件的形狀不受電磁影響,,不產(chǎn)生X射線,;?
5、可對(duì)密閉透明物體內(nèi)部金屬材料進(jìn)行焊接,;?
6,、激光可用光導(dǎo)纖維進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸,從而使工藝適應(yīng)性好,,配合計(jì)算機(jī)和機(jī)械手,,可實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程的自動(dòng)化與精密控制。

現(xiàn)在應(yīng)用的激光器主要是CO2和YAG激光器,,CO2激光器功率大,,對(duì)于要求大功率的厚板焊接比較適合。但鋁合金表面對(duì)CO2激光束的吸收率比較小,,在焊接過(guò)程中造成大量的能量損失,。YAG激光一般功率比較小,鋁合金表面對(duì)YAG激光束的吸收率相對(duì)CO2激光較大,,可用光導(dǎo)纖維傳導(dǎo),,適應(yīng)性強(qiáng),工藝安排簡(jiǎn)單等,。
在焊接大厚度鋁合金時(shí),,傳統(tǒng)的焊接方法根本不可能單道焊透,而激光深熔焊時(shí)形成大深度的匙孔,,發(fā)生匙孔效應(yīng),,則可以得到實(shí)現(xiàn)。圖1為激光焊接時(shí)的小孔形狀,。圖2為激光深熔焊示意圖,。

鋁及鋁合金的激光焊接難點(diǎn)在于鋁及鋁合金對(duì)輻射能的吸收很弱,對(duì)CO2激光束(波長(zhǎng)為10.6m)表面初始吸收率1.7%,;對(duì)YAG激光束(波長(zhǎng)為1.06m)吸收率近5%。圖3為不同金屬對(duì)激光的吸收率,。

二,、激光焊接鋁合金需要注意哪些問(wèn)題?
1,、由于吸收率小,,熱導(dǎo)率高,在實(shí)際鋁合金焊接過(guò)程中,,一定要保證良好的光束聚焦,,同時(shí)還要用高功率密度的高能激光束進(jìn)行照射,。
2、鋁合金激光焊接時(shí),,產(chǎn)生深熔焊,,激光功率必須達(dá)到一個(gè)特定的閾值,這就對(duì)激光器提出一定的要求,,也是激光焊接的一個(gè)難點(diǎn),。鋁合金的電離能低,部分牌號(hào)焊接過(guò)程中光致等離子體易于過(guò)熱和擴(kuò)散,,焊接穩(wěn)定性差,。
3、焊接鋁合金就一定要求激光束的能量密度高和光束的聚焦性能好,。鋁合金是典型的共晶合金,。在激光焊接的快速凝固過(guò)程中更容易產(chǎn)生熱裂紋。激光焊接熔池深寬比大,,氣泡不易上浮析出,,容易產(chǎn)生氣孔。
4,、液態(tài)鋁合金的流動(dòng)性好,,表面張力低,焊接過(guò)程的不穩(wěn)定造成焊接熔池劇烈震蕩,,易產(chǎn)生咬邊,、成形不連續(xù),嚴(yán)重時(shí)造成焊接過(guò)程中的小孔突然閉合,,而在焊縫中產(chǎn)生直徑較大的工藝孔洞(ProcessHoles),,或小孔在閉合前由向外噴發(fā)的等離子體將液態(tài)金屬吹出熔池而形成所謂的噴射孔洞(Blowholes)。