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铝合金的激光焊质量保障措施

日期:2018-11-27 15:19

  文章简要说明铝合金的应用特性及焊接特性,从焊接准备,加焊缝保护气,采用双光斑激光焊,激光填丝焊或激光-MIG复合焊,工艺参数调节等方面说明铝合金激光焊的质量保障方法,工业生产中还可以借助现有的高端激光头来稳定焊接质量。

  采用激光填丝焊,相比铝合金激光自熔焊,能够得到更好的成型。激光填丝焊能够兼容激光焊的高能量密度和填丝焊的高桥接能力,对于有一定间隙的焊缝,能够保证良好的成型效果。而且通过不同的填充材料的选择,可以对母材进行不同的化学冶金,起到一定合金元素补充且强化的功效。

  采用激光复合焊,通过激光与电弧的复合,能够有效消除激光焊形成的等离子体的影响。通过光丝间距、吹气、焊枪角度等参数的调节,能够获得美观的焊缝,而且对于厚板无需开坡口或只需开小坡口就可以形成良好的焊缝。

  采用功能强大的激光头,能够稳定焊接质量。随着激光加工的深入开发,功能越来越强大的激光头得到快速的应用。目前由Scansonic和HighYAG所研制的激光头,能够在一定范围内上下左右浮动而不改变光斑大小,也不影响光丝配合,非常利于大批量的生产应用,能改善材料因加工而产生的少量尺寸偏差而引起的焊接缺陷。

  采用合适的焊接工艺参数,能够保证焊接质量。图8为6061铝合金激光填丝焊接的激光功率和焊接速度的优化参数范围关系图。从该图中可以看到,激光功率和焊接速度的优化匹配参数曲线呈直线式上升,斜率基本保持不变。每一个给定的激光功率值,在优化参数曲线上都有一个优化的焊接速度与之对应,且焊接速度可在一定范围内变化仍能获得成形质量好的焊缝,此区域属于焊接稳定区。在某一功率值时,当焊接速度过大,热输入变小,铝合金板材不能焊透,此时焊接速度过大则向上超过稳定区范围,属于未熔透区;当焊接速度过小,热输入过大,熔池下塌严重,此时属于熔池坍塌区。要获得稳定的焊缝成型,需要匹配合适的焊接工艺参数。

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