以下四個(gè)方面是在鋁合金焊接時(shí)需要重點(diǎn)考慮的四個(gè)方面:1.應該采用什么工藝才能更好地焊接鋁及其合金?
隨著(zhù)鋁合金在更多行業(yè)的使用量日益增加,制造商需要斟酌及改進(jìn)這些材料的連接方法,并能夠實(shí)現在不影響生產(chǎn)率的前提下地提高產(chǎn)品質(zhì)量。
鎢極弧焊通常是可以提供高質(zhì)量焊縫的焊接方法。該方法使用非消耗性的鎢電極進(jìn)行集體金屬的熔化。根據母材和用途的不同,焊接時(shí)可以選擇添加焊接材料。使用鎢極弧焊盡心焊接時(shí),焊接材料是獨立添加的,這樣就不會(huì )涉及到電弧作用下的熔滴過(guò)渡過(guò)程。不轉移任何金屬橫跨電弧。在焊接過(guò)程中采取適當的工藝并且在焊前進(jìn)行合理的清洗通常會(huì )獲得孔隙率較低的焊接接頭。鎢極弧焊還有熱輸入低、焊縫表面光滑美觀(guān)、無(wú)飛濺、低等特點(diǎn)。正是由于鎢極弧焊有這些優(yōu)勢,使得該方法在對焊接質(zhì)量要求極高的航空工業(yè)領(lǐng)域大受推崇。但是鎢極弧焊也有其自身的缺點(diǎn),那就是其金屬熔覆效率較低,并且焊接速度較慢,難以適應的生產(chǎn)節奏。
隨著(zhù)材料技術(shù)的發(fā)展,各種高強高韌鋁合金不斷推出,尤其是第三代鋁鋰合金、新型高強鋁合金的出現,對鋁合金激光焊接技術(shù)提出了更多更高的要求,同時(shí)鋁合金的多樣性也帶來(lái)了各種各樣的激光焊接新問(wèn)題,所以必須深入研究這些問(wèn)題,才能更有效地拓展鋁合金激光焊接結構的應用潛力。
大功率激光器
激光焊接是將高強度激光輻射至金屬表面,通過(guò)激光與金屬間熱力耦合作用使金屬熔化再冷卻結晶形成焊縫的技術(shù)。根據激光焊接的熱作用機制可分為熱導焊和深熔焊兩種,前者主要應用于精密零件的封裝焊接或微納焊接;后者在焊接過(guò)程中往往產(chǎn)生類(lèi)似于電子束焊接的小孔效應,形成深寬比較大的焊縫。激光深熔焊接實(shí)現需要的激光功率高,該技術(shù)目前應用于激光深熔焊接的大功率激光主要有4種類(lèi)型
鋁合金激光焊接缺陷控制技術(shù)
在大功率激光的作用下,鋁合金激光深熔焊縫的主要缺陷是氣孔、表面塌陷和咬邊,其中表面塌陷、咬邊缺陷可以通過(guò)激光填絲焊接或激光電弧復合焊接改善;而焊縫氣孔缺陷控制則比較困難。
現有的研究結果表明:鋁合金激光深熔焊接存在兩類(lèi)特征氣孔,一類(lèi)為冶金氣孔,同電弧熔化焊一樣,由于焊接過(guò)程材料污染或空氣侵入所導致的氫氣孔;另一類(lèi)為工藝氣孔,是由于激光深熔焊接過(guò)程所固有的小孔不穩定波動(dòng)所致。
在激光深熔焊過(guò)程中,小孔因液體金屬粘滯作用往往滯后于光束移動(dòng),其直徑和深度受等離子體/金屬蒸汽的影響產(chǎn)生波動(dòng),隨著(zhù)光束的移動(dòng)和熔池金屬的流動(dòng),未熔透深熔焊接因熔池金屬流動(dòng)閉合在小孔出現氣泡,全熔透深熔焊接則在小孔中部細腰處出現氣泡。氣泡隨液體金屬流動(dòng)而遷移、翻滾,或逸出熔池表面,或被推回到小孔,當氣泡被熔池凝固、被金屬前沿俘獲,即成為焊縫氣孔。