铝合金具有高比强度、高比模具和高疲劳强度以及良好的断裂韧性和较低的裂纹扩展率,同时还具有优良的成形工艺性和良好的抗腐蚀性。因此,广泛应用于各种焊接结构和产品中。 传统的铝合金焊接一般采用TIG焊或MIG焊工艺,但所面临的主要问题是焊接过程中较大的热输入使铝合金变形大,焊接速度慢,生产效率低。由于焊接变形大,随后的矫正工作往往浪费大量的时间,增加了制造成本,影响了生产效率和生产质量,而激光焊接具有功率密度高、焊接热输入低、焊接热影响区小和焊接变形小等特点,使其在铝合金焊接领域受到格外的重视。
铝合金激光焊接的主要难点在于:
1、 铝合金对激光束的高初始反射率及其本身的高导热性,使铝合金在未熔化前对激光的吸收率低,“小孔”的诱导比较困难。
2、 铝的电离能低,焊接过程中光致等离子体易于过程和扩散,使得焊接稳定性差。
3、铝合金激光焊接过程中容易产生气孔和热裂纹。
4、 焊接过程中合金元素的烧损,使铝合金焊接接头的力学性能下降。
铝合金激光焊接的发展前景 铝合金激光焊接最为人引人关注的特点是其高效率,而要充分发挥这种高效率就是把它运用到大厚度深熔焊接中。因此,研究和使用大功率激光器进行大厚度深熔焊接将是未来发展的必然趋势。大厚度深熔焊更加突出了小孔现象及对焊缝气孔的影响,因此小孔形成机理及控制变得更加,它必将成为未来学术界及工业界共同关心和研究的热点问题。 改善激光焊接过程的稳定性和焊缝成形、提高焊接质量是人们追求的目标。因此,激光-电弧复合工艺、填丝激光焊接、预置粉未激光焊接、双焦点技术以及光束整形等新技术将会得到理一步完善和发展。 另外,有人发现在CO2激光焊接溶池中存在几安培的固定电流、焊接区的外加磁场会影响熔池的流动状态以及光致等离子体的形态和稳定。因此采用某种形式的磁场有可能改善铝合金激光焊接进程的稳定性和焊缝质量。所以,采用辅助电流,通过其形成的电磁力控制熔池的流动状态,从而改善焊接过程的稳定性,提高焊缝质量,也可能受到更多研究者的关注。
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2015-060401 |