铝合金型材金属激光焊接机的难题和防范措施

文章出处:本站    人气:589    发表时间:2022-04-19 11:40:16

铝合金型材金属激光焊接机的难题和防范措施。

1、铝合金型材表面具有高抓感和高传热。

这一特点可以通过铝合金型材的外部经济结构来表达。由于铝合金型材中存在相对较高密度的自由电子,自由电子被激光(明显的无线电波)强制振动,产生二次无线电波,导致反射波明显,散射波较差。因此,铝合金型材表层对激光的透过率高,消化性小。电子的自由布朗运动被激发,越来越强烈,所以铝合金型材也有很高的传热。

世界上许多国家对铝合金型材对激光的把握做了大量的科学研究。实验得出结论,适当的表面正火处理,如喷砂、砂光和抛光、表面的有机化学腐蚀、表面电镀、高纯石墨涂层、煤气炉中的空气氧化等。,可以减少光反射面,合理扩大铝合金型材对光动能的消化吸收。另一方面,从电焊整体设计层面考虑,在铝合金型材表层进行人工服务制孔,或者连接轻型除尘器、V型焊缝或拼焊(拼缝缝隙等于人工服务制孔),可以提高铝合金型材对激光的消化吸收,获得很大的穿透力。另一方面,可以利用焊接间隙的有效设计理念,提高铝合金型材表层对激光动能的消化吸收。

2.铝合金型材激光焊接机小圆孔的利用及等离子技术的危害。

铝合金型材金属激光焊接机在整个过程中,小圆孔的出现可以进一步提高原材料对激光的消化性,电焊可以获得大量的动能,而铝元素及其铝合金型材中的Mg、Zn、Li熔点低,挥发性大,饱和蒸气压高。虽然这有利于小圆孔的产生,但等离子技术的水冷效应(等离子技术可以屏蔽和消化动能,它减少了激光对对接焊缝的动能输入,加快了等离子技术本身的“超温”,但它阻止了小圆孔的继续存在,小圆孔极易造成气孔等铸造缺陷,进而危及电焊成形和接头的物理性能。因此,小圆孔的感应和稳定成为保证金属激光焊接机质量的重中之重。

由于铝合金型材的高抓持性和高传热性,激光必须具有较高的比能才能诱导小圆孔的产生。由于比能阈值的高低本质上是由其合金成分决定的,因此可以根据操纵过程的主要参数来选择和确定激光器的输出功率,以保证合适的热输入,从而获得稳定的电焊全过程。另一方面,比能阈值还必须遭受维持气体类型的危害。例如,在金属激光焊接铝合金型材中使用N2气体时,容易诱发小圆孔,而使用He气体则不能诱发小圆孔。由于N2和铝之间的化学反应,转化的Al-N-O三种化学物质提高了激光消化率。

3.出风口的问题

不同类型的铝合金型材导致不同类型的出风口。一般铝合金型材在电焊全过程中会造成以下几种气孔。

3.1.氡洞。铝合金在自然环境中用氢气熔化后,其内部氢含量可超过约0.69ml/100g。但凝结后,氢在平衡状态下的溶解做功能力最多只能是0.036ml/100g,两者相差近20倍。因此,在整个液态硬盘向固态硬盘转变的过程中,液态铝中不必要的氡必须被溶解。如果溶解的氢气不能令人满意地逸出,就会聚集成气泡,残留在固态硬盘的铝合金型材中,成为出气口。

3.2.维护蒸汽造成的空气出口。一般金属激光焊接机的铝合金型材在整个过程中,由于熔池底部小圆孔中前端金属材料的明显挥发,维护气体被卷进熔池中产生气泡,当气泡无法逸出时,就留在固态硬盘的铝合金型材中,成为出气口。

3.3.小圆孔塌陷造成的空气出口。在金属激光焊接机的整个过程中,当界面张力超过蒸汽的工作压力时,小圆孔就会不稳定而塌陷,金属材料在无法填充的情况下就会产生孔洞。铝合金型材金属激光焊接机也有很多减少或防止出气孔缺陷的具体对策,如调整激光器的输出功率方式、减少小圆孔的不稳定塌陷、改变光聚焦和斜直射的高宽比、电焊全过程通过场释放电磁感应的作用、在真空泵中进行电焊等。近年来出现了选择填丝或预置合金粉、复合热原、双聚焦技术等减少气孔的加工技术,具有很好的实用效果。

4.开裂问题

型材属于典型的共晶铝合金,在金属激光焊接机快速凝固时更容易产生热裂纹。当焊接金属晶体时,在柱状晶体边界产生低熔点共晶体,例如AL-Si或Mg-Si。为了减少热裂,金属激光焊接机可以通过填丝或预置合金粉末来进行。根据激光波模式的调整,也可以通过操作热按钮来减少晶体裂纹。


最新文章
相关产品