鋁及鋁合金以其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于建筑、交通運(yùn)輸、汽車、電子、包裝及航天等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的發(fā)展，鋁合金焊接工藝已經(jīng)得到提升。激光焊接是目前市場(chǎng)上普遍應(yīng)用的焊接技術(shù)，具有高功率熱源集中、熱影響區(qū)小、變形少、節(jié)能降耗等優(yōu)點(diǎn)。
在日常焊接過程中，由于鋁的特殊屬性，激光焊接鋁及鋁合金會(huì)難以控制激光焦點(diǎn)和熔池；當(dāng)焊工設(shè)置工藝參數(shù)不當(dāng)或缺乏豐富的經(jīng)驗(yàn)，可能會(huì)出現(xiàn)氣孔、開裂變形、焊縫發(fā)黑及咬邊不融合等問題，嚴(yán)重影響了焊接質(zhì)量和性能。接下來，我們將為大家介紹一下焊接鋁材遇到的難點(diǎn)及解決辦法。
使用激光焊接鋁材時(shí)遇到的主要問題是氣孔。焊接過程中，激光束引起熔池金屬波動(dòng)，當(dāng)困在金屬中的氣體膨脹并溢出時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)氣孔；此外，氧化鋁薄膜會(huì)阻礙金屬之間的結(jié)合，吸附水分并易產(chǎn)生雜質(zhì)，促使形成氣孔。氣孔的產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致焊縫強(qiáng)度變?nèi)?、耐腐蝕性降低、焊縫不美觀。一般情況下，建議采取以下措施：- 調(diào)整合適的激光功率，保證熱量輸入均勻。
- 在焊接薄板的時(shí)候，建議提高速度以減少氣體在金屬中膨脹的時(shí)間；當(dāng)焊接厚板之時(shí)，在材料預(yù)熱的情況下，可以降低焊接速度，保證焊縫性能。
- 將焊縫表面進(jìn)行化學(xué)或機(jī)械清洗，減少雜質(zhì)對(duì)焊接質(zhì)量的影響。
- 控制使用保護(hù)氣體或助焊劑以降低氧化，減少形成的氣體量。
由于焊接過程中產(chǎn)生高溫，會(huì)導(dǎo)致鋁迅速膨脹和收縮，并產(chǎn)生應(yīng)力點(diǎn)。如果焊縫凝固區(qū)間太短，應(yīng)力點(diǎn)沒有釋放，它們會(huì)導(dǎo)致鋁開裂，出現(xiàn)熱裂紋；此外，焊縫保護(hù)效果不好時(shí)也會(huì)容易出現(xiàn)氧化，出現(xiàn)熱裂紋。為避免這種情況出現(xiàn)，我們需要控制焊接過程中的熱量，對(duì)焊件進(jìn)行充分預(yù)熱后再焊接，并調(diào)整保護(hù)氣體。
激光焊接鋁發(fā)黑主要是激光功率不足，離焦量未調(diào)為合適的數(shù)值，或激光鏡片受損等原因?qū)е?。在此情況下，激光的能量未能達(dá)到鋁材表面氧化層熔化閥值，使得鋁和空氣及雜質(zhì)混合，致使焊接部位發(fā)黑。為了更好地獲得焊接的質(zhì)量和美觀度，在鋁材焊接過程中，邁創(chuàng)機(jī)電建議首先選擇合適的功率，設(shè)置正確的離焦量；其次，也可以檢查一下保護(hù)鏡片是否損壞。
激光焊接鋁材時(shí)，焊道不連續(xù)、粗糙不平、波紋不均勻是一個(gè)典型現(xiàn)象。主要原因有焊件裝配間隙過大、激光光斑偏移、激光功率不足及離焦量過大。
首先，我們可以減小焊接工件的根部間隙；其次，調(diào)整激光束焦點(diǎn)，確定正確的光斑位置；另外，我們也可以通過增加激光功率和調(diào)整離焦量的正焦位置，確保鋁熔化后的焊接質(zhì)量。由于鋁材的特殊性，激光焊接的過程中也會(huì)遇到其他問題，在焊接鋁及鋁合金之前，我們不僅要考慮焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性，也要考慮焊接的外觀效果。隨著激光技術(shù)和鋁材制造技術(shù)的改進(jìn)，激光焊接鋁材的工藝也得到了極大提升，為汽車、航空航天等領(lǐng)域打造輕量化的金屬結(jié)構(gòu)部件提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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