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铝合金激光焊的技术要点

2022-03-09

铝及铝合金对输人能量强度和焊接参数很敏感,应提高激光束的功率密度和焊接速度。要获得良好的无缺陷焊缝,必须严格选择焊接参数,并对等离子体进行控制。例如,铝合金激光焊时,用8kW的激光功率可焊透厚度12. 7mm的铝材,焊透率约为1. 5mm/kW。


铝合金激光焊的技术要点


连续激光焊可以对铝及铝合金进行从薄板精密焊到板厚50mm深熔焊的各种焊接。铝及铝合金CO2激光对接焊的工艺参数示例见表3.14。


铝合金激光焊的技术要点


市场上的大部分锻铝合金可以采用激光焊得到满意的结果,不过焊缝的力学性能相对于母材可能有所降低。激光焊过程中挥发性元素的蒸发,特别是7000系列和5000系列的铝合金,可能出现合金成分的损失,导致焊缝性能降低,因此焊前对工件进行清理很重要。很多铸造铝合金也能采用激光焊,但焊缝质量依赖于铸造铝合金的质量,特别是残余气体的成分。


激光填丝焊是铝合金激光焊中常采用的技术,有很多优点。通过焊丝成分设计和选择可以改善焊缝的冶金特性,降低坡口准备和接头装配精度的要求,防止焊缝气孔和热裂纹,提高焊接接头的力学性能。激光填丝焊必须保证焊丝对中和送丝速度稳定,否则熔池金属成分不均匀,容易导致焊接缺陷。


通过填充焊丝向熔池提供辅助电流,借助辅助电流在熔池中产生的电磁力控制熔池的流动状态,实现熔池中热量的重新分配,可以提高激光能量的有效利用和焊接效率。辅助电流在熔池中形成的磁流体效应使熔池动荡不定的运动变得有序和可控,从而改善了焊接过程的稳定性。采用加辅助电流的激光填丝焊可以增加焊缝熔深,减小熔宽,使焊缝成形均匀、美观。

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