铝合金激光焊接工艺分析

简介：采用激光焊机焊接铝合金，是一种新型的焊接方法，其焊接优势越来越受欢迎。

1 铝合金及其焊接概述

铝和铝合金性能非常好，如强度高、耐腐蚀性强，广泛应用于许多行业，特别是在国防工业、机械行业，铝合金属于有色金属，在焊接过程中，随着科学技术的快速发展，铝合金焊接技术的研究越来越深入。因此，激光焊接技术是科学技术的重大进步。

激光焊接技术概述：激光焊接作为一种新型的焊接技术，焊接热源直接为激光，不仅可以避免能源浪费，而且可以大大提高焊接效率。同时，激光焊接以机器人或数控机床为运动系统，减少人员参与，减少劳动力浪费，提高焊接效率。激光热源除了具有可再生、清洁、无污染的优点外，还具有高度的聚焦和良好的性能传输。因此，激光焊接可以提高焊接效率、速度和质量。由于激光焊接的光束是通过脉冲或连续激光束实现的，当激光束直接照射到铝合金表面时，金属表面的热量可以迅速扩散到铝合金内部，使铝合金迅速熔化形成焊缝，同时在熔化的金属上形成反作用力，较终形成高温蒸汽压力和壁层表面的压力。

1.1 激光焊接功率

激光焊接具有一定的功率。只有当焊接功率达到一定高度时，焊接才能稳定、连续地进行，否则焊接只能在铝合金表面工作，使铝合金表面熔化，焊接不能成功进行。激光焊接的功率可以达到铝合金表面和内部的所有焊接高度，甚至更高，因此激光焊接铝合金水平可以提高效率、速度和质量。

1.2 激光焊接速度

由于激光焊接功率高，焊接速度也相应提高，焊接速度可降低熔化深度，相反，如果速度减慢，会使铝合金过度焊接甚至焊接穿透，因此选择激光焊接可以降低焊接失败的比例，大大降低焊接成本。

1.3 激光焊接的优点

提高能量密度，提高焊接质量，提高焊接精度和密度，焊接效率高，焊接成本低，特殊条件下焊接，对铝合金其他部位影响小。

2 激光焊接在各个领域的应用

2.1 应用于石油管道

在石油管道中，铝合金管道的应用可以增加管道的直径，增厚石油管道的管壁，使管道能够在一定时间内运输更多的石油。石油运输风险很高，如石油泄漏，会造成不可估量的财产损失、人员伤亡、环境污染和地下水污染，因此铝合金管必须特别注意焊接，提高焊接质量，激光焊接可以发挥巨大作用，通过激光焊接，可以控制焊接工艺，焊接操作，焊接成型，焊接质量高，充分避免石油泄漏的风险，提高石油运输的安全性。

2.2 应用于汽车制造业

随着时代的快速发展和人们生活水平的快速发展，人们习惯了外出乘车，人们对汽车质量的要求越来越高，因此汽车工业也在不断寻找新的材料和技术手段来提高汽车质量，激光焊接技术在汽车工业中得到了越来越广泛的应用。美国首光焊接铝合金技术引入汽车制造业，经过一系列实验，激光焊接铝合金制造汽车，薄铝合金激光焊接成型，不仅大大降低了车身重量，而且减少了汽车制造过程，提高了生产效率，受到了大多数汽车制造业的欢迎和青睐。

2.3 在航空航天工业中的应用

众所周知，航空航天工业需要高精度、高精度的材料来制造飞机等一系列航天器，对机器本身的重量要求也非常严格。用激光焊接的铝合金制造飞机和其他机器可以比平时减少约20%，大大降造成本。例如，德国联合管理的零部件制造商采用激光焊接铝合金技术生产A350系列飞机的零部件取得了巨大的成功。

3 激光焊接铝合金技术的难点

3.1 铝合金表面反射激光

由于铝合金是一种有色金属，对各种光都有很强的反射性，激光作为一种更强的光束，更容易引起铝合金表面的反射，换句话说，铝合金这种有色金属对激光具有较高的反射率和较小的吸收率。此外，金属具有导热性，因此铝合金也具有较强的导热性，在激光焊接中容易反射激光或快速导热，较终导致铝合金焊接失败。因此，在激光焊接铝合金时，应严格注意并迅速提高激光的功率密度，防止反射或传导，努力在极端时间以极高的密度焊接铝合金，题。

3.2 激光焊接铝合金时应做好充分准备

由于铝合金具有活泼、易氧化的特点，在其表面容易附着大量的灰尘和水，因此在焊接过程中，如果准备不足，附着在表面的东西很容易随着激光的快速焊接留在铝合金表面，从而影响铝合金的质量和焊接效果。因此，在焊接铝合金之前，需要清洁铝合金表面，清除表面的油污。同时，为了防止焊接过程中氧化引起的爆炸等安全威胁，还需要彻底清洁金属表面的氧化膜，彻底去除氧化膜。

4 铝合金激光焊接缺陷

虽然激光焊接效率高，速度高，可以大大降低成本，但激光焊接也存在许多缺点。只有明确和解决这些缺陷，激光焊接铝合金技术才能得到更广泛的应用。

4.1 气孔缺陷

在上述情况下，适度的气孔可以保持铝合金的内外平衡，但过量的气泡会有很多缺陷，避免大量的气孔困难，大量的气孔不稳定，在铝合金内，容易使焊接部位出现裂缝，因此去除气孔将是铝合金激光焊接技术需要突破的重要缺陷。

4.2 热裂纹缺陷

在应用激光技术时，需要提高温度和密度，以达到快速焊接的目的，因此铝合金表面容易出现特殊裂纹，导致焊接失败，为了处理热裂纹，科学家提出了处理方法，即在激光焊接中使用填充材料，但这种方法容易导致资源浪费和大量劳动力消耗。采用更简单的方法来处理热裂纹也是该技术即将解决的一个重大问题。