铝合金激光焊接问题分析 本文关键词：铝合金，焊接，激光，分析
铝合金激光焊接问题分析 本文简介：摘要：工业时代，焊接技术的地位越来越重要，其中铝合金激光焊接技术是最具发展前景的焊接技术。文章主要介绍了铝合金焊接技术中容易出现的问题，以及铝合金激光焊接技术的具体类别，希望对铝合金焊接领域的发展有所帮助。关键词：铝合金；激光焊接；激光自熔焊接1铝合金激光焊接中容易出现的问题铝合金激光焊接是一种以高
铝合金激光焊接问题分析 本文内容：
摘要：工业时代，焊接技术的地位越来越重要，其中铝合金激光焊接技术是最具发展前景的焊接技术。文章主要介绍了铝合金焊接技术中容易出现的问题，以及铝合金激光焊接技术的具体类别，希望对铝合金焊接领域的发展有所帮助。
关键词：铝合金；激光焊接；激光自熔焊接
1铝合金激光焊接中容易出现的问题
铝合金激光焊接是一种以高能量密度的激光束为热源的高效精密的焊接技术，它的优点众多，比如速度快、工艺柔性好、变形小以及便于自动化等，铝合金焊接技术已经较为广泛地应用于航空航天领域、汽车制造领域和轻工电子领域。虽然铝合金激光焊接技术已经得到普遍认可，但在在应用过程中，难免出现一些问题。
1.1热裂纹
热裂纹是铝合金激光焊接工艺中常出现的问题，其产生的主要原因往往与铝合金自身的特性和焊接工艺技术有关。通常来说，铝合金凝固时的收缩率比较大，并且焊接应力和焊接变形大，同时，焊缝类金属在结晶过程中会产生一种低熔点的共晶组织，从而使晶界的结合力相对降低，并在焊接拉应力的作用下形成热裂纹。热裂纹也不是没有办法控制，可以用填丝、或者填加合金粉末的方法减少。除此之外，还可以调整焊接工艺的参数，达到控制加热和冷却速度的目的，从而减少热裂纹形成[1]。
1.2对激光的吸收率相对较低
与其他材料不同，铝合金对激光具有较为强烈的反射效果，原因在于固态情况下的铝合金内部的自由电子密度比较高，这样很容易同光束中的光子相互作用，从而将能量反射。面对这种情况，必须采取相应的措施加强铝合金对激光的吸收，减少反射。1）提高激光功率密度，使焊接熔池产生小孔效应，从而提高铝合金对激光的吸收率。2）采取喷砂、电解抛光以及阳极氧化等预处理工艺。3）改变接头的样式，改变对激光的吸收，其中方形坡口和V形坡口比较容易形成匙孔，从而使激光功率的密度加强，达到增大铝合金对激光吸收率的目的[2]。
1.3等离子体会对焊接产生影响
在激光焊接的时候，容易形成金属等离子体，引起激光的折射和偏转，使激光束的焦点位置发生改变，从而影响焊接的质量。可以在工件表面预置一些粉末，从而使等离子体的膨胀跳动减弱，让等离子体保持相对稳定。
1.4容易形成气孔
在多数情况下都容易形成气孔，可以说气孔是在铝合金激光焊接过程中出现的最多和最主要的一种问题。气孔类型可大致分为两类，一类是氢气孔。铝合金表面通常有一层氧化膜，在焊接的过程中，铝合金表面的空气、结晶水以及保护气中的水分直接被分解成氢气，这些氢气在铝合金激光焊接的快速冷却环境中没有被逸出，从而留在了焊缝中，最终形成了氢气孔。还有一类是孔洞，其形成原因是在激光焊接的过程中产生了匙孔，匙孔不稳定导致塌陷，金属处于液态来不及填充。气孔过多容易产生各种危害，比如会降低焊缝的致密效果，降低接头的承载能力，不仅如此，还会使接头的强度性和塑性降低，影响铝合金的质量。要减少铝合金激光焊接中气孔的出现，方法有很多种，不过都难以从根本上使气孔得到消除[3]。
2铝合金激光填丝焊接和铝合金激光自熔焊接
2.1铝合金激光填丝焊接技术
铝合金激光填丝焊接技术中，激光发挥主要热源的作用，熔化被焊的金属，不同的是利用自动送丝装置，从而持续送入填充金属，达到冶金连接的目的[4]。
2.2铝合金激光自熔焊接技术
铝合金激光自熔焊接技术是利用高能密度的激光束作为热量源，直接射击到母材的表面，使母材受热熔化，从而形成焊接接头的焊接技术方式。铝合金激光自熔焊接有一定的缺陷，前文也提到铝合金表面对激光的反射率比较高，在焊接的过程中需要比较大的激光功率来支撑，而且激光光斑的直径也比较小，对焊接的精度要求比较高，不容许熔件间隙的产生。另外，在焊接的过程中加热和冷却的速度都比较快，产生的焊接气孔多，匙孔效应容易造成焊缝下凹以及咬边的情况，这项技术对焊接工艺参数有比较高的要求，不可马虎[5]。
3结束语
尽管铝合金激光焊接技术有众多优势，但仍然存在一定的弊端，需要不断地改善铝合金焊接过程中的稳定性、成形的质量，提高焊接的效率。
参考文献：
[1]齐向前,李玉昌,武建军.铝合金激光焊接技术特性[J].焊接技术,2005,34(3):30-32.
[2]丁向群,何国求,刘小山.6000系汽车车用铝合金的研究应用进展[J].材料科学与工程学报,2005,23(3):302-305.
[3]吴圣川,朱宗涛.铝合金的激光焊接及性能评价[M].北京:国防工业出版社,2014.
[4]杨淑芳,楼松年,薛小怀.铝合金焊接技术[J].造船技术,2003(5):25-28.
[5]许国良.CO2激光焊接铝合金工艺研究[J].中国激光,2000,27(2):2.
作者：胡裕祺 徐晓东 王少鹏 单位：山东诺维科轻量化装备有限公司 山东迈拓林铝模板工程技术有限公司
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