激光焊接在鋁合金加工中有哪些應用

鋁合金激光焊接的應用特點和焊接特點采用雙光斑激光焊、激光填充焊或激光焊-MIG現有的高端激光頭也可用于工業生產中鋁合金激光焊的質量保證。

激光焊接在鋁合金加工中的應用是什么？

鋁合金的應用特點

鋁合金廣泛應用于航空、航天、汽車、機械制造、船舶、化工等領域。近年來，隨著國家對節能經濟的追求，鋁合金的需求達到了更高的水平。目前，鋁合金主要適用于汽車工業Al-Mg(5000系列)、Al-Mg-Si(6000系列)及Al-Mg-Zn(7000系列)三大系列，汽車外殼多采用耐腐蝕可焊5000系合金，梁柱等強度要求較高的部件采用6000系或7000系合金。研究表明，使用鋁合金材料適當減輕汽車重量可降低油耗37%；懸架裝置負荷降低18%；振動強度降低5%。鋁合金焊接已成為各大汽車廠增加鋁合金加工研發制造投入的基本問題。

2.鋁合金的焊接特性

目前主要采用TIG焊、MIG鋁合金焊接等常規焊接方法。采用傳統的焊接方法，熱輸入大導致焊縫寬度淺，鋁合金導熱快，冶金過程中大量氫溢出產生氫氣孔(熔池中溶解的氫沉淀產生的氣孔稱為冶金氣孔；由于熱分析，未完全熔化氧化膜中水形成的氣孔稱為氧化膜氣孔)；由于冶金速度快，焊縫金屬晶粒粗大，焊縫軟化強度可降低40%；鋁合金熔點低，導熱快，熔融金屬流動性差。焊縫成型不美觀；加熱面積大，加工材料易變形，影響加工尺寸精度。常規鋁合金焊接質量難以保證，焊接速度難以滿足批量生產要求。

隨著激光加工應用的普及，采用激光焊接鋁合金，熱輸入小，熱源集中。特別是光纖激光器問世后，激光焊接鋁合金的能量密度更集中，激光波長更短，反射率更高。激光填充-MIG復合焊、雙光斑激光焊等工藝可顯著提高鋁合金焊接的成型效果，提高焊接質量。

無論采用何種焊接方法，鋁合金焊接前的準備都是必不可少的，這對鋁合金的焊接質量有很大的影響。焊接前，用無水酒精或丙酮擦拭鋁合金表面，去除吸附在表面的水或油等雜質。為防止工件在空氣中氧化，需要機械研磨或化學處理和干燥，以便盡快完成焊接。為加快鋁合金焊接過程中熔池的流動性，可在鋁合金工件背面焊接銅板，以改善焊接成型。焊接時使用Ar保護和隔離空氣可以減少氣孔的產生。