作為常用的結(jié)構(gòu)材料之一，鋁合金具有鋼鐵材料不可比擬的優(yōu)點，如比強度高、耐腐蝕性能好、易加工、輕便等，在交通運輸、航空航天、建筑等工藝領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。
是鋁合金結(jié)構(gòu)最常用的成形工藝，采用傳統(tǒng)的熔化焊方法(如TIG焊、MIG焊等)，熱源是發(fā)散的，能量密度低，而鋁合金強化方式不同于鋼鐵，同時導(dǎo)熱性強、膨脹系數(shù)大，因此焊接速度低、熱輸入大，會帶來接頭軟化、結(jié)構(gòu)變形量大等問題，導(dǎo)致鋁合金焊接困難。
表1 鋁合金焊接特性
鋁合金材料特性 | 易造成得焊接缺陷 |
容易與氧結(jié)合形成氧化膜或雜質(zhì) | 氣孔、夾渣等 |
導(dǎo)熱性和熱膨脹性較高，有很大收縮應(yīng)力 | 變形大 |
較大的熔化溫度范圍 | 裂紋 |
氫在液相中的溶解度較高，在凝固時迅速下降 | 氣孔 |
熔化時無顏色變化，操作者對溫度控制較困難 | 質(zhì)量不穩(wěn)定 |
合金元素易燒損 | 焊縫性能降低 |
焊焊接速度快、熱影響區(qū)小、深寬比大，同時加工柔性好、焊接方位靈活，可大幅改善傳統(tǒng)焊接方式的不足之處，有巨大的優(yōu)勢及應(yīng)用潛力。
鋁合金的導(dǎo)熱性強、電離能低、對激光的反射率高等特點對激光功率、等離子體的控制提出了較高的要求。激光焊作為一種熔焊方法，也不可避免在接頭中出現(xiàn)氣孔、裂紋等缺陷。鋁合金激光焊接主要有以下難點：
氣孔 | 鋁合金激光焊接中主要存在兩類特征氣孔：一類是氫氣孔，與熔池中的氫析出有關(guān)；一類是工藝氣孔，是由匙孔不穩(wěn)定引起的。 |
熱裂紋 | 鋁合金激光焊接中產(chǎn)生的熱裂紋分為焊縫中的結(jié)晶裂紋和近縫區(qū)的液化裂紋。 |
在采用激光焊接工藝后，可有效地避免上述焊接缺陷，焊接后焊縫可達(dá)到GB/T 22085.2-2008中所規(guī)定的最嚴(yán)格的B級標(biāo)準(zhǔn)，獲得焊縫外觀良好、性能優(yōu)異。
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