铝合金激光焊接工艺分析.ppt

近几年快速发展的铝合金激光焊接技术将铝合金应用推广的更加广泛该技术能够将两种热源的优点同时结合起来同时又能弥补各自的不足是一种新型的焊接方法越来越备受人们的欢迎。1铝合金及其焊接的概述铝和铝合金都具有非常优良的性能比如比强度高、耐腐蚀性强在许多的产业中都具有非常广泛的应用尤其在国防工业、机械等产业并且铝合金属于有色金属在应用的过程中需要进行焊接所以随着科学技术的飞速发展铝合金的焊接技术的研究也越来越深入。因此激光焊接技术是科学技术的一大进步。激光焊接技术的概述：激光焊接作为一种新型的焊接技术焊接热源直接是激光既可以避免能源的浪费又可以大大地提高焊接的效率。同时激光焊接把机器人或者是数控机床作为运动系统减少人员的参与可以减少劳动力的浪费提高焊接的效率。激光热源除了具有可再生性和清洁无污染的优点之外还可以高度的聚焦和良好性能的传输因此可以将能量全部汇聚集中于一点避免热量的散失和浪费。所以激光焊接能够提高焊接的效率和速度以及焊接的质量。因为激光焊接的光束是通过脉冲或者连续的激光束来实现的因此当激光束直接照射铝合金的表面时能够把金属表面的热量迅速扩散到铝合金的内部使铝合金快速的熔化形成一条焊缝同时在融化后的金属上形成一种反作用力最终将熔化的铝合金表面向下凹陷形成小孔。这个小孔具有强大的功效可以全部吸收激光光束照射时产生的能量并同时产生高温蒸汽蒸汽压力与壁层表面的张力形成一种动态的平衡。1.1激光焊接的功率激光焊接具有一定的功率只有当焊接功率达到一定的高度时才能让焊接得以稳定、持续的进行否则焊接只能在铝合金的表面进行工作使得铝合金表面发生熔化从而焊接不能成功的进行。激光焊接的功率可以达到将铝合金表面以及内部全部焊接的高度甚至比此还要高所以激光焊接铝合金级可以提高效率和速度以及质量。1.2激光焊接的速度因激光焊接功率高所以焊接时速度也相应得到提高焊接的速度不断提高能够使得熔深不断减小相反如果速度减慢就会使铝合金被过度的焊接甚至被焊接穿透因此选择激光焊接可以降低焊接失败的比例从而大大降低焊接成本。1.3激光焊接的优势提高能量密度、提高焊接质量、增加焊接的精度和密度、焊接的效率速度高、焊接成本较低、可以在特殊条件下进行焊接、焊接时对铝合金其他部位影响校2激光焊接在各个领域中的应用2.1在石油管道中的应用在石油管道中应用铝合金管道可以增加管道的口径、增厚石油管道的管道壁让管道能够在一定时间内运输更多的石油。石油的运输具有非常高的危险性如石油发生泄漏会造成难以估计的财产损失、人员伤亡以及环境的污染和地下水的污染因此铝合金管道在焊接时一定要特别注意提高焊接的质量激光焊接在此时就可以发挥巨大作用通过激光焊接可以控制符合焊接的工艺可以在不用开坡口的前提下进行焊接的操作焊接时一次成型焊缝的质量高充分的避免了石油泄漏的风险提高了石油运输的安全性。2.2在汽车制造业中的应用随着时代的高速发展和人们生活水平的日益高速化出门乘坐汽车已经习以为常了并且人们对于汽车的质量要求也越来越高因此汽车工业也在不断地寻找新型的材料和技术手段提高汽车的质量激光焊接技术在汽车工业中的到了越来越广泛地应用。美国最先将激光焊接铝合金技术引入到汽车制造业当中来经过一系列的实验激光焊接的铝合金制造出来的汽车将薄铝合金激光焊接之后制造成型不仅大大减轻了车身的重量而且减少了制造汽车的工序提高了制作效率得到了广大汽车制造业的欢迎与青睐。2.3在航空航天工业中的应用众所周知航空航天工业需要高度精准高度精确的材料进行制造飞机等一系列航天器并且对于机器本身的重量要求也是非常的严苛用激光焊接的铝合金制造飞机等机器能够使得机身比平时可减轻20％左右制造成本也得到了大大降低。比如德国共管的部件生产厂运用激光焊接铝合金技术生产出的A350系列飞机的零件取得了巨大的成功。3激光焊接铝合金技术的难点3.1铝合金表面对激光具有反射性因为铝合金是一种有色金属对各种光线都具有很强烈的反射性激光作为一种更加激烈的光束在铝合金的表面更加容易造成反射换句话说铝合金这种有色金属对于激光具有高反射率和较小的吸收率。除此之外金属都具有导热性因此铝合金也具有很强的导热性容易在用激光焊接的时候反射激光或者是将激光的热量迅速导移出去最终导致铝合金的焊接失败。因此在激光焊接铝合金的时候要严格注意并且迅速提高激光的功率密度防止被反射或者被传导争取在极端的时间用极高的密度对铝合金进行焊接这样就可以避免反射性等问题的出现。3.2在激光焊接铝合金时要做好充分的准备因为铝合金有活泼、易被氧化等特性在其表面容易附着大量的灰尘水分等因此在焊接的过程中如果没有做好充足的准备表面附着的东西容易随着激光的快速焊接留在铝合金表面从而影响铝合金的质量和焊接的效果。因此在对铝合金进行焊接之前需要对铝合金表面进行清洁将表面的油污等清理掉。同时防止在焊接时发生氧化作