铝合金型材金属激光焊接机的难题和防范措施
铝合金型材金属激光焊接机的难题和防范措施
发布日期:2022-03-01 10:00:20
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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。
在激光焊接机的焊接过程中会遇到一些难度,那么铝合金在激光焊接机中有哪些难点?
① 铝合金表面的高反射性和高导热性:
进行适当的表面预处理如喷砂处理、砂纸打磨、表面化学浸蚀、表面镀、石墨涂层、空气炉中氧化等均可以降低光束反射,有效地增大铝合金对光束能量的吸收。另外,从焊接结构设计方面考虑,在铝合金表面人工制孔或采用光收集器形式接头,开V形坡口或采用拼焊(拼接间隙相当于人工制孔) 方法,都可以增加铝合金对激光的吸收,获得较大的熔深。另外,还可以利用合理设计焊接缝隙来增加铝合金表面对激光能量的吸收。
② 气孔问题
1) 氢气孔。铝合金在有氢的环境中熔化后,其内部的含氢量可达到0.69ml/100g以上。但凝固以后,其平衡状态下的溶氢能力最多只有0.036ml/100g,两者相差近20倍。因此,在由液态向固态转变的过程中,液态铝中多余的氢气必定要析出。如果析出的氢不能顺利上浮逸出,就会聚集成气泡残留在固态铝合金成为气孔。
2) 保护气体产生的气孔。
在激光焊接机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。
3) 小孔塌陷产生的气孔。
采用填丝或预置合金粉未、复合热源和双焦点技术来减少气孔产生的工艺,有不错的效果。
③ 裂纹问题
减少热裂纹,可以采用填丝或预置合金粉未等方法使用激光焊接机。通过调整激光波形,控制热输入也可以减少结晶裂纹。
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