Лазерная сварка алюминиевых сплавов
Алюминиевые сплавы обладают преимуществами низкой плотности, высокой прочности и хорошей коррозионной стойкости, поэтому они широко используются в автомобильной промышленности, новой энергетике, аэрокосмической и строительной отраслях. В настоящее время лазерная сварка широко применяется при производстве изделий из алюминиевых сплавов. По сравнению с традиционными методами сварки лазерная сварка может обеспечить более высокую эффективность производства, лучшее качество сварки, а также обеспечить высокоточную сварку и автоматизацию сложных конструкций.
Лазерная сварка — это технология, при которой высокоинтенсивный лазер воздействует на поверхность металла, после чего металл плавится, затем охлаждается и кристаллизуется для образования сварного шва за счет термической связи между лазером и металлом. По механизму теплового действия лазерную сварку можно разделить на два типа: сварка теплопроводностью и сварка с глубоким проплавлением. Сварка теплопроводностью в основном используется для сварки упаковки или микро-нано сварки прецизионных деталей; Лазерная сварка с глубоким проплавлением в основном используется для сварки материалов, требующих полного проплавления. Среди них процесс сварки испарит материал, а в расплавленной ванне появится явление замочной скважины. В настоящее время это наиболее широко используемый метод лазерной сварки, а также предпочтительный метод сварки алюминиевых сплавов. Вспомогательные материалы, простое сварочное оборудование, отсутствие расходных материалов, простота автоматизации. 02 Недостатки: требования к сварочной пленке высокие, поэтому шов легко проседает; начальную и конечную точку сварки легко произвести в ключевых точках; стабильность процесса сварки является общей, и легко возникают дефекты сварки. 03Case: Сварка дверной рамы из алюминиевого сплава - 5 в индустрии отделки зданий.
Из-за присущих алюминиевым сплавам физических свойств, таких как низкое лазерное поглощение, низкая температура кипения легирующих элементов, высокая теплопроводность, высокий коэффициент теплового расширения, относительно широкий диапазон температур затвердевания, высокая усадка при затвердевании, низкая вязкость и высокое поглощение водорода в жидкости. состояние и т. д., поэтому в процессе лазерной сварки легко образуются такие дефекты, как поры и горячие трещины. Среди них пористость является наиболее вероятной формой дефекта в процессе лазерной сварки алюминиевых сплавов. Это разрушит плотность металла шва, ослабит эффективную площадь поперечного сечения сварного шва и снизит механические свойства и коррозионную стойкость сварного шва. Поэтому необходимо принимать эффективные меры. Меры по предотвращению образования пор и улучшению внутреннего качества сварного шва.
Laser fusion welding porosity suppression method 01 Suppresses welding porosity through pre-welding surface treatment. Pre-welding surface treatment is an effective method to control metallurgical porosity in aluminum alloy laser welds. Usually, the surface treatment methods include physical and mechanical cleaning and chemical cleaning. After comparison, the process of chemically treating the surface of the test plate (metal cleaning agent cleaning - water washing - alkali cleaning - water washing - acid washing - water washing - drying) is the best. Among them, 25NaH (sodium hydroxide) solution is used for alkaline cleaning to remove the surface thickness of the material, and 20% HN03 (nitric acid) + 2% (hydrogen fluoride) aqueous solution is used for pickling to neutralize the residual alkali solution. After the surface treatment of the test plate, the welding is carried out within 24 hours , When the test plate stays for a long time after treatment, wipe it with anhydrous alcohol before welding. 02 Suppressing welding porosity through welding process parameters The formation of weld porosity is not only related to the quality of the surface treatment of the weldment, but also related to the welding process parameters. The influence of welding parameters on the weld porosity is mainly reflected in the penetration of the weld, that is, the back The effect of aspect ratio on stomata. It can be seen from the test that when the back-to-width ratio of the weld is R>0.6, концентрированное распределение цепочечных пор в сварном шве может быть эффективно улучшено. Остаток пор в сварном шве устраняется.
03 Путем правильного выбора защитного газа и скорости потока для подавления сварочных пор Выбор защитного газа напрямую влияет на качество, эффективность и стоимость сварки. В процессе лазерной сварки правильная подача защитного газа может эффективно уменьшить поры в сварном шве. Ar (аргон) и He (гелий) используются для защиты поверхности сварного шва. В процессе лазерной сварки алюминиевого сплава степень ионизации Ar и He лазером различна, что приводит к различному формированию сварного шва. Результат показывает, что выбор Ar. Общая пористость сварного шва, полученного в качестве защитного газа, меньше, чем пористость сварного шва, когда He выбран в качестве защитного газа. В то же время следует также обратить внимание на то, что большое количество плазмы, образующейся при сварке, невозможно сдуть, если скорость потока газа слишком мала (10 л/мин), что делает сварочную ванну нестабильной и увеличивает вероятность образования пористости. Скорость потока газа умеренная (около 15 л/мин), и можно получить плазму. Эффективный контроль, защитный газ оказывает хорошее антиокислительное действие на ванну расплава, а пористость минимальна. Избыточный поток воздуха сопровождается избыточным давлением газа, так что часть защитного газа подмешивается в ванну расплава, и пористость увеличивается.
Подавление дефектов пористости при лазерной сварке алюминиевых сплавов всегда было проблемой в промышленности. Из-за характеристик самого материала из алюминиевого сплава явление отсутствия пористости при сварке нельзя полностью избежать в процессе сварки, но пористость можно только уменьшить. Благодаря оптимизации процесса до и после сварки мы обобщили и предложили три способа подавления пористости с помощью экспериментов для справки коллег в отрасли. Лазер DOTSLASER не только фокусируется на исследованиях и инновациях в области технологий лазерной продукции, но также разрабатывает и исследует различные технологии лазерной обработки и надеется на обсуждение с большим количеством отраслевых экспертов, чтобы способствовать совершенствованию технологии лазерной обработки в моей стране.
