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  • 小孔效应与等离子体对铝合金激光焊接的影响
  • 本站编辑:台湾5分彩代理发布日期:2018-02-07 15:43 浏览次数:

  铝合金具有良好的耐蚀性、导电性、导热性及高强度的特性,是工业中应用比较广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中得到广泛应用。

  随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时激光焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。提高铝合金焊接加工工艺的前提要熟悉铝合金的材料属性。

焊接加工

  在铝合金激光焊接过程中,小孔的出现可以大大提高材料对激光的吸收率,焊接可以获得更多的能量,而铝元素以及铝合金中的Mg、Zn、Li沸点低、易蒸发且蒸汽压大,虽然这有助于小孔的形成,但等离子体的冷却作用(等离子体对能量的屏蔽和吸收,减少了激光对母材的能量输入)使得等离子体本身'过热',却阻碍了小孔维持连续存在,容易产生气孔等焊接缺陷,从而影响焊接成形和接头的力学性能,所以小孔的诱导和稳定成为保证激光焊接质量的一个重点。

  因为铝合金的高反射性和高导热性,要诱导小孔的形成就需要激光有更高的能量密度。能量密度阈值的高低本质上受其合金成分的控制,因此可以通过控制工艺参数,选择确定激光功率保证合适的热输入量来获得稳定的焊接过程。另外,能量密度阈值一定程度上还受到保护气体种类的影响。例如,激光焊接铝合金时使用N2气时可较容易地诱导出小孔,而使用He气则不能诱导出小孔。这是因为N2和Al之间可发生放热反应,生成 的Al-N-O 三元化合物提高了对激光吸收率。