Алюминиевые сплавы имеют преимущества низкой плотности, высокой прочности и хорошей коррозионной стойкости, поэтому они широко используются в автомобильной промышленности, новой энергетике и строительстве. В настоящее время лазерные сварочные аппараты широко используются при производстве изделий из алюминиевых сплавов. По сравнению с традиционными методами сварки технология лазерной сварки может обеспечить более высокую эффективность производства, лучшее качество сварки и обеспечить высокоточную сварку сложных конструкций.

 

По механизму теплового действия лазерную сварку можно разделить на два типа: сварка теплопроводностью и сварка с глубоким проплавлением. Среди них сварка алюминиевых сплавов в основном осуществляется сваркой с глубоким проплавлением. Лазерная сварка с глубоким проплавлением в основном используется при сварке материалов, требующих полного проплавления, и в настоящее время является наиболее широко используемым методом лазерной сварки.

Из-за присущих алюминиевым сплавам физических свойств в процессе лазерной сварки могут возникать некоторые дефекты. Среди них наиболее вероятной проблемой в процессе лазерной сварки алюминиевого сплава является пористость, которая снизит механические свойства и коррозионную стойкость сварного шва. Поэтому в процессе лазерной сварки необходимо принимать эффективные меры для предотвращения образования пор и улучшения внутреннего качества сварного шва. Вот несколько способов подавить образование устьиц.

 

Обработка поверхности металла перед лазерной сваркой является эффективным методом контроля возникновения пористости при сварке алюминиевых сплавов. Обычно методы обработки поверхности включают физико-механическую очистку и химическую очистку. После обработки поверхности материала из алюминиевого сплава лазерная сварка должна быть выполнена в течение 24 часов. При длительном хранении материала перед сваркой поверхность следует протереть безводным спиртом.

 

Образование сварочных пор связано не только с качеством обработки поверхности свариваемой детали, но и с параметрами процесса лазерной сварки. Влияние параметров сварки на пористость шва в основном отражается на проплавлении шва, то есть на влиянии отношения спинки к ширине шва на пористость.

Из испытаний на сварку видно, что распределение концентрации цепочечных пор в сварном шве может быть эффективно улучшено, когда отношение спинки к ширине сварного шва превышает 0,6. Когда отношение задней поверхности к ширине больше 0,8, наличие больших пор в сварном шве может быть эффективно улучшено, а остаточные поры в сварном шве могут быть в значительной степени устранены.

 

В процессе лазерной сварки правильная подача защитного газа может эффективно уменьшить пористость сварного шва. Выбор защитного газа напрямую влияет на качество, эффективность и стоимость лазерной сварки.

Поверхность сварного шва защищена Ar (аргоном) и He (гелием). В процессе лазерной сварки алюминиевого сплава степень ионизации аргона и гелия лазером различна, что приводит к различному формированию сварочного шва. Результаты показывают, что общая пористость сварного шва, полученного при выборе аргона в качестве защитного газа, ниже, чем при выборе гелия в качестве защитного газа.

В то же время следует отметить, что большое количество плазмы, образующейся при сварке, невозможно сдуть при слишком малом расходе воздуха (10 л/мин), что делает сварочную ванну нестабильной и увеличивает вероятность образования пористости. Поток газа умеренный (около 15 л/мин), плазма эффективно контролируется, а защитный газ оказывает хороший антиокислительный эффект на расплавленную ванну с наименьшим количеством пор. Избыточный расход газа сопровождается избыточным давлением газа, так что часть защитного газа подмешивается внутрь ванны, что увеличивает пористость.

Из-за характеристик самого материала из алюминиевого сплава явление отсутствия пористости при сварке нельзя полностью избежать в процессе лазерной сварки, но пористость можно только уменьшить. Я надеюсь помочь вам лучше завершить процесс лазерной сварки изделий из алюминиевого сплава с помощью трех вышеуказанных методов.