Лазерно заваряване на алуминиеви сплави
Алуминиевите сплави имат предимствата на ниска плътност, висока якост и добра устойчивост на корозия, така че те се използват широко в автомобилната индустрия, новата енергетика, космическата и строителната индустрия. Понастоящем лазерното заваряване се използва широко в производството на продукти от алуминиеви сплави. В сравнение с традиционните методи на заваряване, лазерното заваряване може да осигури по-висока производствена ефективност, по-добро качество на заварката и да постигне високо прецизно заваряване и автоматизация на сложни конструкции.
Лазерното заваряване е технология, при която лазер с висок интензитет се излъчва към металната повърхност и металът се разтопява и след това се охлажда и кристализира, за да образува заваръчен шев чрез термичното свързване между лазера и метала. Според механизма на термично действие на лазерното заваряване, то може да бъде разделено на два вида: заваряване чрез термична проводимост и заваряване с дълбоко проникване. Заваряването с топлопроводимост се използва главно за заваряване на опаковки или микро-нано заваряване на прецизни части; лазерното заваряване с дълбоко проникване се използва главно за заваряване на материали, които изискват пълно проникване. Сред тях процесът на заваряване ще изпари материала и феноменът на ключалката ще се появи в разтопения басейн. Това е най-широко използваният метод за лазерно заваряване в момента и също така е предпочитаният метод за заваряване на алуминиева сплав. Помощни материали, просто заваръчно оборудване, без консумативи, лесно за автоматизиране. 02 Недостатъци: Изискванията към заваръчното фолио са високи, така че заваръчният шев е лесен за потъване; началната и крайната точка на заваряването са лесни за производство ключови точки; стабилността на процеса на заваряване е обща и лесно възникват дефекти при заваряване. 03Калъф: Промишленост за декорация на сгради - 5 серия заваряване на рамка на врата от алуминиева сплав.
Поради присъщите физични свойства на алуминиевите сплави, като ниска лазерна абсорбция, ниска точка на кипене на легиращи елементи, висока топлопроводимост, висок коефициент на термично разширение, относително широк температурен диапазон на втвърдяване, високо свиване при втвърдяване, нисък вискозитет и висока абсорбция на водород в течност състояние и т.н., така че дефекти като пори и горещи пукнатини лесно се генерират по време на процеса на лазерно заваряване. Сред тях порьозността е най-вероятната форма на дефект в процеса на лазерно заваряване на алуминиева сплав. Това ще разруши компактността на заваръчния метал, ще отслаби ефективната площ на напречното сечение на заваръчния шев и ще намали механичните свойства и устойчивостта на корозия на заваръчния шев. Затова трябва да се вземат ефективни мерки. Мерки за предотвратяване образуването на пори и подобряване на вътрешното качество на заваръчния шев.
Laser fusion welding porosity suppression method 01 Suppresses welding porosity through pre-welding surface treatment. Pre-welding surface treatment is an effective method to control metallurgical porosity in aluminum alloy laser welds. Usually, the surface treatment methods include physical and mechanical cleaning and chemical cleaning. After comparison, the process of chemically treating the surface of the test plate (metal cleaning agent cleaning - water washing - alkali cleaning - water washing - acid washing - water washing - drying) is the best. Among them, 25NaH (sodium hydroxide) solution is used for alkaline cleaning to remove the surface thickness of the material, and 20% HN03 (nitric acid) + 2% (hydrogen fluoride) aqueous solution is used for pickling to neutralize the residual alkali solution. After the surface treatment of the test plate, the welding is carried out within 24 hours , When the test plate stays for a long time after treatment, wipe it with anhydrous alcohol before welding. 02 Suppressing welding porosity through welding process parameters The formation of weld porosity is not only related to the quality of the surface treatment of the weldment, but also related to the welding process parameters. The influence of welding parameters on the weld porosity is mainly reflected in the penetration of the weld, that is, the back The effect of aspect ratio on stomata. It can be seen from the test that when the back-to-width ratio of the weld is R>0.6, концентрираното разпределение на верижните пори в заваръчния шев може да бъде ефективно подобрено. Остатъците от пори в заваръчния шев се елиминират.
03 Чрез правилен избор на защитен газ и скорост на потока за потискане на заваръчните пори Изборът на защитен газ пряко влияе върху качеството, ефективността и цената на заваряването. По време на процеса на лазерно заваряване правилното инжектиране на защитен газ може ефективно да намали порите на заварката. Ar (аргон) и He (хелий) се използват за защита на повърхността на заваръчния шев. В процеса на лазерно заваряване на алуминиева сплав степента на йонизация на Ar и He към лазера е различна, което води до различно образуване на заваръчен шев. Резултатът показва, че изборът на Ar Общата порьозност на заварката, получена като защитен газ, е по-малка от тази на заварката, когато He е избран като защитен газ. В същото време трябва да обърнем внимание и на факта, че голямо количество плазма, генерирана от заваряване, не може да бъде издухано, ако скоростта на газовия поток е твърде малка (10L/min), което прави заваръчната вана нестабилна и увеличава вероятността на образуване на порьозност. Скоростта на газовия поток е умерена (около 15 L/min) и може да се получи плазма. Ефективен контрол, защитният газ има добър антиокислителен ефект върху разтопения басейн и порьозността е минимална. Прекомерният въздушен поток е придружен от прекомерно налягане на газа, така че част от защитния газ се смесва в разтопения басейн и порьозността се увеличава.
Потискането на порьозните дефекти при лазерно заваряване на алуминиеви сплави винаги е било проблем в индустрията. Повлиян от характеристиките на самия материал от алуминиева сплав, явлението липса на порьозност при заваряване не може да бъде напълно избегнато по време на процеса на заваряване, но порьозността може само да бъде намалена. Чрез оптимизирането на процеса преди и след заваряване, ние обобщихме и предложихме три начина за потискане на порьозността чрез експерименти за справка от колеги в индустрията. DOTSLASER laser не само се фокусира върху изследванията и иновациите на технологията за лазерни продукти, но също така разработва и изследва различни технологии за лазерна обработка и очаква с нетърпение да обсъди с повече експерти от индустрията за насърчаване на подобряването на технологията за лазерна обработка в моята страна.
