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铝合金的激光焊接

铝及铝合金激光焊接技术(laser welding) 是近十几年来发展起来的一项新技术，与传统焊接工艺相比，它具有功能强、---性高、无需真空条件及等特点。其功率密度大、热输入总量低、同等热输入量熔深大、热影响区小、焊接变形小、速度高、易于工业自动化等优点，---对热处理铝合金有较大的应用优势。可提高加工速度并---地降低热输入，从而可提高生产效率，---焊接。在焊接高强度大厚度铝合金时，传统的焊接方法---不可能单道焊透，铝合金焊接制作，而激光深熔焊时形成大---的匙孔，发生匙孔效应，则可以得到实现。

激光焊接铝合金有以下优点:

能量密度高，热输入低，热变形量小，熔化区和热影响区窄而熔深大;

冷却速度高而得到微细焊缝组织，接头性能---;

与接触焊相比，激光焊不用电极，所以减少了工时和成本;

不需要电子束焊时的真空气氛，且保护气和压力可选择，被焊工件的形状不受电磁影响，不产生x 射线;

可对密闭透明物体内部金属材料进行焊接;

激光可用光导纤维进行远距离的传输，从而使工艺适应性好，配合计算机和机械手，可实现焊接过程的自动化与精密控制。

现在应用的激光器主要是co2 和yag 激光器，co2 激光器功率大，对于要求大功率的厚板焊接比较适合。但铝合金表面对co2 激光束的吸收率比较小，在焊接过程中造成大量的能量损失。yag激光一般功率比较小，铝合金表面对yag激光束的吸收率相对co2激光较大，可用光导纤维传导，适应性强，工艺安排简单等。

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由于铝材表面覆盖有一层氧化铝，导致铝焊应用---困难。表面氧化层的熔点接近2015，然而纯铝的熔点却仅有650。这也就意味着，当覆盖在表面的氧化层被焊穿时，铝合金焊接价格，底下的纯铝也会被熔化，铝合金焊接，无法进行后续焊接。只有当表面氧化层被破坏或是暴露出来，焊接才有效。

在使用交流电进行焊接时，钨极持续的在正负极之间进行切换。当钨---正时，负极电子从工件移动到钨极，氧化层在此过程中。之后，钨---负时，电子会从钨极移动到工件表面从而产生热量——这就是焊缝产生熔深所必需的。

铝合金激光焊接缺陷控制技术

在大功率激光的作用下，铝合金激光深熔焊缝的主要缺陷是气孔、表面塌陷和咬边，其中表面塌陷、咬边缺陷可以通过激光填丝焊接或激光电弧复合焊接---；而焊缝气孔缺陷控制则比较困难。

现有的研究结果表明：铝合金激光深熔焊接存在两类特征气孔，一类为冶金气孔，同电弧熔化焊一样，由于焊接过程材料污染或空气侵入所导致的氢气孔；另一类为工艺气孔，是由于激光深熔焊接过程所固有的小孔不稳定波动所致。

在激光深熔焊过程中，小孔因液体金属粘滞作用往往滞后于光束移动，其直径和---受等离子体/金属蒸汽的影响产生波动，随着光束的移动和熔池金属的流动，未熔透深熔焊接因熔池金属流动闭合在小孔出现气泡，全熔透深熔焊接则在小孔中部细腰处出现气泡。气泡随液体金属流动而迁移、翻滚，或逸出熔池表面，铝合金焊接公司，或被推回到小孔，当气泡被熔池凝固、被金属---，即成为焊缝气孔。

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