激光焊接机焊接铝合金遇到的问题与解决方法
激光焊接机焊接铝合金遇到的问题与解决方法
铝合金具有高比强度、高疲劳强度以及良好的断裂韧性和较低的裂纹扩展率,同时还具有优良的成形工艺性和良好的抗腐蚀性,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已被大量应用。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时激光焊接机技术的发展又拓展了铝合金的应用领域。
激光焊接机是以激光作为高能密度光源,具有加热快和瞬时凝固的特点,深宽比高达到12比1但是由于铝合金具有高的反射率和良好的导热性以及等离子体的屏蔽作用,焊接时不可避免地出现一些缺陷问题,其中主要的两个缺陷是气孔和热裂纹。由于铝合金对激光的反射很强,铝合金激光焊接首先遇到的问题就是如何有效地提高材料对激光的吸收。基于铝合金自身的一些特点,也使得激光焊接机工艺更加复杂,亟待改进和完善。
气孔问题
铝合金种类不同,产生的气孔类型也不同。一般认为,铝合金在焊接过程中产生以下几类气孔。
① 氢气孔。铝合金在高温下表面易形成氧化膜,氧化膜容易吸附环境中的水分。激光加热时,水分分解产生氢,而氢在液态铝中的溶解度约为其在固态铝中溶解度的20倍。在合金瞬时凝固过程中,由液态铝向固态转变时,氢的溶解度急剧降低,液态铝中多余的氢如果不能顺利上浮溢出就会形成氢气孔。这类气孔一般形状规则,尺寸大于树枝晶尺寸,在其内表面可见有树枝晶结晶凝固花样。
② 保护气体产生的气孔。在高能激光焊接铝合金的过程中,由于熔池底部小孔前沿金属的强烈蒸发,使保护气体被卷入熔池形成气泡,当气泡来不及逸出而残留在固态铝合金中即成为气孔。
裂纹问题
铝合金属于典型的共晶合金,在激光焊接机快速凝固下更容易产生热裂纹,焊缝金属结晶时在柱状晶边界形成AL-Si或Mg-Si等低熔点共晶是导致裂纹产生的原因。为减少热裂纹,可以采用填丝或预置合金粉未等方法进行激光焊接。通过调整激光波形,控制热输入也可以减少结晶裂纹。
即使激光焊接机焊接铝合金有难点,但焊接过程中能克服,还是好处多多。通过自主研发生产的激光焊接机具有焊接效率高、热影响区小、焊缝美观牢固等优势,是焊接铝合金材料的理想机型。
- 上一条激光焊接机可以焊接眼镜架吗?
- 下一条激光焊接机在医疗行业的优势