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薄板2524铝合金激光填丝焊接工艺及组织性能
随着计算机、航空、航天等领域的飞速发展，对高强度、高硬度、高温、高耐腐蚀性等性能更高的材料的需求不断增加。而铝合金作为重要的轻金属材料，具有重量轻、强度高、塑料性好、耐腐蚀、电导率高等特点，因此在航空、汽车、电子、机械等各个领域都有广泛应用。为提高铝合金的性能，需要采用一些新技术，其中激光填丝焊接技术是一种有效的加工方法。
一、薄板2524铝合金的组织特点
2524铝合金是一种低温硬化型铝合金，含有5～7%的锂和1.6%的铜，因此具有极高的强度、硬度、韧性和良好的耐腐蚀性等多种优异性能。但其在焊接方面存在着一定的难点，如热影响区的硬化、裂纹敏感性强、气孔的易生成等问题，所以提高薄板2524铝合金的焊接质量是一项很重要的任务。
薄板2524铝合金的组织特点主要表现在以下几个方面：
1.采用时效组织，具有很高的强度、硬度和韧性。
2.晶粒度小，比表面积大，比常规铝合金更加容易受到热影响。
3.含铜量高、锂含量高，在高温下易发生劣化反应，加重了焊接的难度。
以上特点使得薄板2524铝合金在焊接时易出现裂纹、热影响区、变形等问题，给加工带来了一定的困难，因此需要采用一些特定的焊接工艺来解决这些问题。
二、激光填丝焊接工艺
激光填丝焊接是一种将激光束直接照射在工件上，使其局部熔化后，在熔池中添加填充材料来完成焊接的方法。相比传统的气体保护焊接及其他类型的引弧焊接，该技术具有焊缝几何尺寸小、热影响区小、高精度和自动化程度高等显著优点。
激光填丝焊接工艺流程如下：
（1）首先进行铝合金表面处理，包括去除污物、研磨、去氧化膜等，保证焊接后表面整洁。
（2）设置激光焊接所需参数，包括激光功率、速度和占空比等。
（3）将极细的铝合金丝材放入喷粉口，同时开启激光焊接设备。
（4）激光束照射到铝合金材料上，使其局部熔化，并对其进行加热和热循环。
（5）使铝合金丝熔化并向焊缝内部填充，最终完成焊接过程。
（6）焊接完毕后进行清理和质量检测，确保焊缝质量和一致性。
三、薄板2524铝合金激光填丝焊接工艺实验
1.实验材料及设备
实验所需设备包括激光焊接设备、铝合金丝材、半自动焊接机等。实验所用铝合金丝是由锌合金制造的极细芯丝，芯丝直径为0.8mm。
2.实验参数设置
根据前期试验及资料分析，确认了最佳工艺参数组合，其参数设置如下：
焊接功率：1500W；
焊接速度：0.5m/min；
激光束直径：0.15mm；
铝合金丝进给速度：0.5m/min；
焊接距离：1mm。
3.实验结果及分析
通过实验得知，薄板2524铝合金的激光填丝焊接工艺可以得到理想的焊缝质量，且焊缝形态规整美观，微观组织均匀，没有裂纹和明显的热影响区。通过X射线检测，焊缝内部气孔为零。实验表明，激光填丝焊接工艺可以有效地改善铝合金的焊接质量，满足工业生产上对质量及效率的需求。
四、薄板2524铝合金激光填丝焊接组织性能分析
通过分析试验结果，可以得到薄板2524铝合金的激光填丝焊接组织性能分析如下：
1.显微组织：焊接区微观组织为板材时效组织，与板材母材组织基本一致，为T6时效状态，焊缝区和母材区都表现出较高的强度、硬度和韧性。
2.硬度：焊工获得的焊缝硬度均匀分布，无明显硬化区，较母材硬度稍高，但相差不大。
3.拉伸性能：焊接区拉伸性能达到或略高于母材，比常规气体保护焊接的焊接质量更高。
4.弯曲性能：焊接区弯曲性能良好，变形量小，能够适应不同的使用环境，为工业生产美观性和安全性提供了保障。
五、结论
薄板2524铝合金激光填丝焊接技术是铝合金焊接的一种有效的方法，可以获得高强度、高硬度、高韧性和易处理等性能，超过了传统焊接方式的成果。实验结果表明，采用最佳工艺参数组合可以获得更高的焊接品质和更高的生产效率，为推广铝合金材料的使用提供了一种有效的方法。