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    铝合金激光焊接工艺及其焊接难点
    来源:英田激光市场运营部    发布时间:2020-8-17 10:26:07

    铝是工业上应用最广泛的有色金属之一。铝及铝合金具有密度小、重量轻、强度高及良好的耐腐蚀性、导电性、导热性。在低温下亦能保持良好的力学性能。因此,铝及铝合金在航空航天、国防、汽车、化工、交通运输等行业中被广泛应用。鉴于此,提高铝合金焊接的生产率和焊接质量,减少焊接缺陷存在的高效焊接方法已成为实际生产的迫切需求。

    一、铝合金激光焊工艺

    激光焊接分为热导焊和深熔焊。铝合金常用的激光焊接方法:深熔焊(自熔)、摆动焊(自熔)、填丝焊、复合焊(自熔、送丝)。值得一提的是,热传导焊是可以应用在铝合金焊接上的,但是应用面不广。因为铝合金在常温下对激光的高反射率,吸收率只有3~5%,当能量密度到达阈值后,在材料上形成匙孔,金属蒸汽对激光的吸收率急剧上升,焊接过程即变成了深熔焊。一般只有对表面成型有要求,对熔深等要求不高的应用上会用到热传导焊。这种应用熔深浅、焊缝表面平滑光亮。

    二、铝合金焊前清洗

    为保证焊接质量,一般铝合金焊前会做针对氧化膜和油污等污染物的焊前清理。清理方法包括化学清洗和机械清洗。常用化学清洗方法:60—70℃的50%氢氧化钠溶液浸泡8分钟,温水冲洗干净;再用15%的硝酸溶液浸泡1分钟,然后用温水冲洗干净,去除厚度0.2mm左右。常用机械清洗方法:砂轮机打磨、锉刀研磨。

    三、铝合金激光焊接难点

    1.由于氧化膜密度同铝的密度接近,也容易成为焊缝金属的夹杂物。也可导致工艺气孔问题产生。

    2.氧化膜可以吸收较多的水分,由于氢的溶解度在固液状态下差别很大,焊接时熔池中氢呈现过饱和状态,容易形成氢气孔。

    3.铝合金属于典型的共晶合金,具有较宽的脆性温度区间。熔池快速凝固结晶时在柱状晶边界形成Al—Si或Mg—Si等低熔点共晶,容易产生热裂纹。另外,铝合金热膨胀系数大、凝固收缩率达5%—6.5%。在拘束条件下,焊缝熔合处应力过高也是产生热裂纹的原因。

    4.过高的热输入外加合金元素的蒸发,导致接头软化现象严重,服役性能下降严重。


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