1.1  實驗設(shè)備

   1.2  實驗材料

   1.3  實驗方法

2.1  不同組合焊接對鋁合金焊縫氣孔率的影響

如上圖所示，飛博PAM點環(huán)能量可調(diào)激光器相比于常規(guī)激光器焊接鋁合金時能有效降低氣孔率，再與螺旋線擺動相組合，可以將氣孔率降至0.5%以內(nèi)；從焊縫金相截面圖可以看出飛博PAM點環(huán)能量可調(diào)激光器焊接的焊縫表面平整度、熔深一致性比常規(guī)激光器更加出色。

鋁合金焊接接頭產(chǎn)生的氣孔種類主要是氫氣孔以及部分匙孔塌陷形成的氣穴：

氫氣孔：鋁合金在高溫下表面極易形成氧化膜，氧化膜容易吸附環(huán)境中的水分；激光加熱時，水分解產(chǎn)生氫，而氫在液態(tài)鋁中的溶解度約為其在固態(tài)鋁中溶解度的20倍，熔池內(nèi)會溶入大量的氫，當(dāng)激光離開時熔池溫度迅速下降，這時氫的溶解度隨溫度降低急劇減小，就會有大量的氫溢出；但由于鋁結(jié)晶速度較塊，并且鋁合金密度小，形成的氣泡在熔池中受到的浮力較小，上浮速度慢，熔池結(jié)晶后，還會有許多氣泡來不及浮出，滯留在焊縫中形成氫氣孔。

匙孔塌陷：主要是由于小孔表面張力大于蒸氣壓力，不能維持穩(wěn)定的匙孔，導(dǎo)致匙孔塌陷，液態(tài)金屬來不及填充從而形成氣穴。

飛博PAM點環(huán)能量可調(diào)激光器相比于常規(guī)激光器多了一路外環(huán)光束，焊接時可以起到材料表面預(yù)熱、降低熔池凝固速度、形成一個穩(wěn)定大熔池的作用，從而在焊接鋁合金時對抑制飛濺、降低氣孔率、防止裂紋、提高焊縫表面質(zhì)量等效果顯著。

采用飛博PAM點環(huán)能量可調(diào)激光器+螺旋線擺動相組合的焊接方式可以將氣孔率降至很低，螺旋線軌跡焊接時可以對熔池進行攪拌，既可以使熔融金屬分布均勻，也能讓熔池凝固速度進一步降低，有足夠的時間讓氫從熔池中逸出，從而很大程度上降低氣孔率。

2.2  PAM激光器+螺旋線擺動焊接

        氣孔率穩(wěn)定性測試

如圖所示，采用飛博PAM點環(huán)能量可調(diào)激光器+螺旋線擺動的組合焊接方式可以將氣孔率控制在0.5%以內(nèi)，從數(shù)據(jù)中可以看出每條焊縫氣孔率相對比較穩(wěn)定。

2.3  飛博PAM激光器與常規(guī)激光器

          焊縫表面形貌對比

如上圖所示，PAM激光器相比于常規(guī)激光器焊接鋁合金時，焊縫表面成型更好、焊縫光滑、均勻一致、無咬邊等缺陷。

采用激光焊接鋁合金越來越普遍，從本次實驗研究中可以發(fā)現(xiàn)： 

（1）飛博PAM點環(huán)能量可調(diào)激光器相比于常規(guī)機器焊接鋁合金時能有效降低氣孔率。

（2）采用飛博PAM點環(huán)能量可調(diào)激光器+螺旋線組合的焊接方式，在焊接熔深2mm的條件下，可以將3系鋁合金氣孔率降至0.5%以內(nèi)。

（3）飛博PAM點環(huán)能量可調(diào)激光器相比于常規(guī)激光器焊接表面質(zhì)量更高、焊縫光滑、均勻一致、無缺陷。