鋁合金激光焊接的應(yīng)用特點和焊接特點采用雙光斑激光焊、激光填充焊或激光焊-MIG現(xiàn)有的高端激光頭也可用于工業(yè)生產(chǎn)中鋁合金激光焊的質(zhì)量保證。

激光焊接在鋁合金加工中的應(yīng)用是什么？

鋁合金的應(yīng)用特點

鋁合金廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶、化工等領(lǐng)域。近年來，隨著國家對節(jié)能經(jīng)濟(jì)的追求，鋁合金的需求達(dá)到了更高的水平。目前，鋁合金主要適用于汽車工業(yè)Al-Mg(5000系列)、Al-Mg-Si(6000系列)及Al-Mg-Zn(7000系列)三大系列，汽車外殼多采用耐腐蝕可焊5000系合金，梁柱等強(qiáng)度要求較高的部件采用6000系或7000系合金。研究表明，使用鋁合金材料適當(dāng)減輕汽車重量可降低油耗37%；懸架裝置負(fù)荷降低18%；振動強(qiáng)度降低5%。鋁合金焊接已成為各大汽車廠增加鋁合金加工研發(fā)制造投入的基本問題。

2.鋁合金的焊接特性

目前主要采用TIG焊、MIG鋁合金焊接等常規(guī)焊接方法。采用傳統(tǒng)的焊接方法，熱輸入大導(dǎo)致焊縫寬度淺，鋁合金導(dǎo)熱快，冶金過程中大量氫溢出產(chǎn)生氫氣孔(熔池中溶解的氫沉淀產(chǎn)生的氣孔稱為冶金氣孔；由于熱分析，未完全熔化氧化膜中水形成的氣孔稱為氧化膜氣孔)；由于冶金速度快，焊縫金屬晶粒粗大，焊縫軟化強(qiáng)度可降低40%；鋁合金熔點低，導(dǎo)熱快，熔融金屬流動性差。焊縫成型不美觀；加熱面積大，加工材料易變形，影響加工尺寸精度。常規(guī)鋁合金焊接質(zhì)量難以保證，焊接速度難以滿足批量生產(chǎn)要求。

隨著激光加工應(yīng)用的普及，采用激光焊接鋁合金，熱輸入小，熱源集中。特別是光纖激光器問世后，激光焊接鋁合金的能量密度更集中，激光波長更短，反射率更高。激光填充-MIG復(fù)合焊、雙光斑激光焊等工藝可顯著提高鋁合金焊接的成型效果，提高焊接質(zhì)量。

無論采用何種焊接方法，鋁合金焊接前的準(zhǔn)備都是必不可少的，這對鋁合金的焊接質(zhì)量有很大的影響。焊接前，用無水酒精或丙酮擦拭鋁合金表面，去除吸附在表面的水或油等雜質(zhì)。為防止工件在空氣中氧化，需要機(jī)械研磨或化學(xué)處理和干燥，以便盡快完成焊接。為加快鋁合金焊接過程中熔池的流動性，可在鋁合金工件背面焊接銅板，以改善焊接成型。焊接時使用Ar保護(hù)和隔離空氣可以減少氣孔的產(chǎn)生。