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      鋁合金激光焊接工藝及其焊接難點
      來源:英田激光市場運營部    發布時間:2020-8-17 10:26:07

      鋁是工業上應用最廣泛的有色金屬之一。鋁及鋁合金具有密度小、重量輕、強度高及良好的耐腐蝕性、導電性、導熱性。在低溫下亦能保持良好的力學性能。因此,鋁及鋁合金在航空航天、國防、汽車、化工、交通運輸等行業中被廣泛應用。鑒于此,提高鋁合金焊接的生產率和焊接質量,減少焊接缺陷存在的高效焊接方法已成為實際生產的迫切需求。

      一、鋁合金激光焊工藝

      激光焊接分為熱導焊和深熔焊。鋁合金常用的激光焊接方法:深熔焊(自熔)、擺動焊(自熔)、填絲焊、復合焊(自熔、送絲)。值得一提的是,熱傳導焊是可以應用在鋁合金焊接上的,但是應用面不廣。因為鋁合金在常溫下對激光的高反射率,吸收率只有3~5%,當能量密度到達閾值后,在材料上形成匙孔,金屬蒸汽對激光的吸收率急劇上升,焊接過程即變成了深熔焊。一般只有對表面成型有要求,對熔深等要求不高的應用上會用到熱傳導焊。這種應用熔深淺、焊縫表面平滑光亮。

      二、鋁合金焊前清洗

      為保證焊接質量,一般鋁合金焊前會做針對氧化膜和油污等污染物的焊前清理。清理方法包括化學清洗和機械清洗。常用化學清洗方法:60—70℃的50%氫氧化鈉溶液浸泡8分鐘,溫水沖洗干凈;再用15%的硝酸溶液浸泡1分鐘,然后用溫水沖洗干凈,去除厚度0.2mm左右。常用機械清洗方法:砂輪機打磨、銼刀研磨。

      三、鋁合金激光焊接難點

      1.由于氧化膜密度同鋁的密度接近,也容易成為焊縫金屬的夾雜物。也可導致工藝氣孔問題產生。

      2.氧化膜可以吸收較多的水分,由于氫的溶解度在固液狀態下差別很大,焊接時熔池中氫呈現過飽和狀態,容易形成氫氣孔。

      3.鋁合金屬于典型的共晶合金,具有較寬的脆性溫度區間。熔池快速凝固結晶時在柱狀晶邊界形成Al—Si或Mg—Si等低熔點共晶,容易產生熱裂紋。另外,鋁合金熱膨脹系數大、凝固收縮率達5%—6.5%。在拘束條件下,焊縫熔合處應力過高也是產生熱裂紋的原因。

      4.過高的熱輸入外加合金元素的蒸發,導致接頭軟化現象嚴重,服役性能下降嚴重。


      版權所有:南京英田激光科技有限公司

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