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激光焊接在铝合金加工中有哪些应用

编辑: 时间:2022-08-01 17:11:10 阅读:13

激光焊接在铝合金加工中有哪些应用?

1.铝合金的应用特点

铝合金因其重量轻、耐腐蚀、低温性能好、机械性能好而广泛应用于航空.航天.汽车.机械制造.船舶和化工等许多领域。近年来,随着国家对节能经济的追求,对铝合金的需求达到了更高的水平。目前,铝合金主要适用于汽车工业Al-Mg(5000系列).Al-Mg-Si(6000系列)及Al-Mg-Zn(7000系列)三大系列,5000系列合金多用于汽车外壳的耐腐蚀和焊接,而6000系列或7000系列合金用于强度要求较高的部件,如梁和柱。研究表明,使用铝合金材料适当减轻汽车重量可以降低37%的油耗;悬架装置的负载降低18%;振动强度降低5%。虽然各大汽车厂加大了对铝合金加工的研发和制造投入,但铝合金的焊接已经成为必须解决的基本问题。

激光焊接在铝合金加工中有哪些应用

2.铝合金的焊接特性

目前主要采用TIG焊.MIG常规方法,如焊接铝合金。采用传统的焊接方法,大量的热量输入导致焊接宽度和浅熔深,铝合金导热快,冶金高温溶解大量的氢没有时间溢出产生氢气孔(氢沉淀形成的孔溶解在熔池,由于冶金速度快,铝合金熔点低,导热快,熔融金属流动性差,使焊缝成型不美观;加热面积大,加工材料容易变形,影响加工尺寸精度。常规铝合金焊接质量难以保证,焊接速度难以满足批量生产的要求。

随着激光加工应用水平的提高,采用激光焊接铝合金,热输入小,热源集中。特别是光纤激光出现后,激光焊接铝合金的能量密度更加集中,激光波长更短,高反射得到改善。激光填充激光-MIG复合焊接、双光激光焊接等工艺,可以显著提高铝合金焊接的成型效果,提高焊接质量。

铝合金焊接前的准备工作是必要的,无论采用何种焊接方法,对铝合金的焊接质量都有很大的影响。焊接前,对铝合金零件表面进行无水酒精或丙酮擦拭试验,以去除表面吸附的水或油等杂质。为了防止工件在空气中氧化,需要进行机械研磨或化学处理和干燥,以尽快完成焊接。为了加快铝合金焊接过程中熔池的流动性,可以在铝合金工件的焊接背面加垫铜板,以改善焊接成型。焊接时,使用Ar空气保护,隔离空气,可以减少气孔的产生。


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