焊接工藝革命 | 激光焊接設備之鋁合金焊接

發表日期： 2020/12/09 瀏覽次數：

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鋁合金由於(yu) 重量輕、強度高、耐腐蝕性能好、無磁性、成形性好及低溫性能好而被廣泛地應用於(yu) 各種焊接結構產(chan) 品中，采用鋁合金代替鋼板材料焊接，結構重量可減輕50%以上。目前在航空、航天、汽車、動力電池、機械製造、船舶、門窗、化學工業(ye) 及生活用品等行業(ye) 廣泛應用。

先進鋁合金焊接工藝

鋁合金激光焊接技術是近十幾年來發展起來的一項新技術，與(yu) 傳(chuan) 統焊接工藝相比，它具有功能強、可靠性高、效率高等特點。其功率密度大、熱輸入總量低、同等熱輸入量熔深大、熱影響區小、焊接變形小、速度高、易於(yu) 工業(ye) 自動化等優(you) 點，特別對熱處理鋁合金有較大的應用優(you) 勢。可提高加工速度並極大地降低熱輸入，從(cong) 而可提高生產(chan) 效率，改善焊接質量。在焊接高強度大厚度鋁合金時，傳(chuan) 統的焊接方法根本不可能單道焊透，而激光深熔焊時形成大深度的匙孔，發生匙孔效應，則可以得到實現

激光焊接鋁合金優(you) 點

■ 能量密度高、熱輸入低、熱變形量小、熔化區和熱影響區窄而熔深大；

■ 冷卻速度高而得到微細焊縫組織，接頭性能良好；

■ 激光焊不用電極，減少了工時和成本；

■ 被焊工件的形狀不受電磁影響，不產(chan) 生X射線；

■ 可對密閉透明物體(ti) 內(nei) 部金屬材料進行焊接；

■ 激光可用光導纖維進行遠距離的傳(chuan) 輸，從(cong) 而使工藝適應性好，配合計算機和機械手，可實現焊接過程的自動化與(yu) 精密控製。

鋁合金激光焊接常見激光器對比

現在應用的激光器主要是CO2激光器、YAG 激光器、光纖激光器。CO2激光器功率大，對於(yu) 要求大功率的厚板焊接比較適合，但鋁合金表麵對CO2激光束的吸收率比較小，在焊接過程中造成大量的能量損失。

YAG激光器一般功率比較小，鋁合金表麵對YAG激光束的吸收率相對CO2激光較大，可用光導纖維傳(chuan) 導，適應性強、工藝安排簡單等，但YAG輸出功率和光電轉化功率低。

光纖激光器具有體(ti) 積小、運行成本低、使用壽命長，穩定性好，光束質量高等優(you) 點。同時，光纖激光器發出的光是1070nm的波長，吸收率更高，光電轉化率是YAG激光器的10倍，焊接速度比YAG和CO2激光器快。

焊接工藝革命

鋁合金焊接，高功率激光焊接設備是趨勢

激光焊接作為(wei) 一種高能密度的焊接工藝，焊接鋁合金可以有效防止傳(chuan) 統焊接工藝產(chan) 生的缺陷，強度係數提高很大。低功率激光焊接設備，對鋁合金厚板焊接困難，同時鋁合金表麵對激光束的吸收率很低，以及要達到深熔焊時存在閾值問題，所以工藝上有一定難度。

鋁合金激光焊接機最為(wei) 引人關(guan) 注的特點是其高效率，而要充分發揮這種高效率就要把它運用到大厚度深熔焊接中，使用激光器進行大厚度深熔焊接將是未來發展的必然趨勢。大厚度深熔焊更加突出了小孔現象及其對焊縫氣孔的影響，因此小孔形成機理及其控製變得更加重要，它必將成為(wei) 未來焊接工藝的一場革命。