Lasersveising på aluminiumslegeringer
Aluminiumslegeringer har fordelene med lav tetthet, høy styrke og god korrosjonsmotstand, så de er mye brukt i bilindustrien, ny energi, romfart og byggebransjen. For tiden har lasersveising blitt mye brukt i produksjon av aluminiumslegeringsprodukter. Sammenlignet med tradisjonelle sveisemetoder kan lasersveising gi høyere produksjonseffektivitet, bedre sveisekvalitet og oppnå høypresisjonssveising og automatisering av komplekse strukturer.
Lasersveising er en teknologi der en høyintensitetslaser utstråles til metalloverflaten, og metallet smeltes og deretter avkjøles og krystalliseres for å danne en sveis gjennom den termiske koblingen mellom laseren og metallet. I henhold til den termiske virkningsmekanismen til lasersveising, kan den deles inn i to typer: termisk ledningssveising og dyp penetrasjonssveising. Varmeledningssveising brukes hovedsakelig til emballasjesveising eller mikronano-sveising av presisjonsdeler; laser dyp penetrasjonssveising brukes hovedsakelig til sveising av materialer som krever fullstendig penetrering. Blant dem vil sveiseprosessen fordampe materialet, og nøkkelhullsfenomenet vil dukke opp i det smeltede bassenget. Det er den mest brukte lasersveisemetoden for tiden, og det er også den foretrukne metoden for sveising av aluminiumslegeringer. Hjelpematerialer, enkelt sveiseutstyr, ingen forbruksvarer, lett å automatisere. 02 Ulemper: Kravene til sveisefilmen er høye, så sveisen er lett å senke; startpunktet og sluttpunktet for sveisingen er enkle å produsere nøkkelpunkter; stabiliteten i sveiseprosessen er generell, og sveisefeil er lett å oppstå. 03Case: Bygningsdekorasjonsindustri - 5 serien aluminiumslegering dørkarmsveising .
På grunn av de iboende fysiske egenskapene til aluminiumslegeringer, slik som lav laserabsorpsjon, lavt kokepunkt for legeringselementer, høy varmeledningsevne, høy termisk ekspansjonskoeffisient, relativt bredt størkningstemperaturområde, høy størkningskrymping, lav viskositet og høy hydrogenabsorpsjon i væske tilstand, etc., slik at defekter som porer og varme sprekker lett genereres under lasersveiseprosessen. Blant dem er porøsitet den mest sannsynlige formen for defekt i prosessen med lasersveising av aluminiumslegering. Det vil ødelegge kompaktheten til sveisemetallet, svekke det effektive tverrsnittsarealet til sveisen og redusere de mekaniske egenskapene og korrosjonsmotstanden til sveisen. Derfor må det iverksettes effektive tiltak. Tiltak for å forhindre dannelse av porer og forbedre den indre kvaliteten på sveisen.
Laser fusion welding porosity suppression method 01 Suppresses welding porosity through pre-welding surface treatment. Pre-welding surface treatment is an effective method to control metallurgical porosity in aluminum alloy laser welds. Usually, the surface treatment methods include physical and mechanical cleaning and chemical cleaning. After comparison, the process of chemically treating the surface of the test plate (metal cleaning agent cleaning - water washing - alkali cleaning - water washing - acid washing - water washing - drying) is the best. Among them, 25NaH (sodium hydroxide) solution is used for alkaline cleaning to remove the surface thickness of the material, and 20% HN03 (nitric acid) + 2% (hydrogen fluoride) aqueous solution is used for pickling to neutralize the residual alkali solution. After the surface treatment of the test plate, the welding is carried out within 24 hours , When the test plate stays for a long time after treatment, wipe it with anhydrous alcohol before welding. 02 Suppressing welding porosity through welding process parameters The formation of weld porosity is not only related to the quality of the surface treatment of the weldment, but also related to the welding process parameters. The influence of welding parameters on the weld porosity is mainly reflected in the penetration of the weld, that is, the back The effect of aspect ratio on stomata. It can be seen from the test that when the back-to-width ratio of the weld is R>0.6, kan den konsentrerte fordelingen av kjedeporer i sveisen effektivt forbedres. Resten av porer i sveisen er eliminert.
03 Gjennom riktig valg av beskyttelsesgass og strømningshastighet for å undertrykke sveiseporer Valget av beskyttelsesgass påvirker direkte kvaliteten, effektiviteten og kostnadene ved sveising. Under lasersveiseprosessen kan riktig injeksjon av beskyttelsesgass effektivt redusere sveiseporene. Ar (argon) og He (helium) brukes til å beskytte overflaten av sveisen. I prosessen med lasersveising av aluminiumslegering er ioniseringsgraden av Ar og He til laseren forskjellig, noe som resulterer i forskjellig sveisedannelse. Resultatet viser at valget av Ar. Den totale porøsiteten til sveisen oppnådd som beskyttelsesgassen er mindre enn sveisen når He velges som beskyttelsesgassen. Samtidig bør vi også være oppmerksomme på at en stor mengde plasma generert ved sveising ikke kan blåses bort hvis gassstrømningshastigheten er for liten (10L/min), noe som gjør sveisebassenget ustabilt og øker sannsynligheten av porøsitetsdannelse. Gassstrømningshastigheten er moderat (ca. 15L/min) og plasmaet kan oppnås. Effektiv kontroll, beskyttelsesgassen har en god antioksidasjonseffekt på smeltebassenget, og porøsiteten er minimal. Overdreven luftstrøm er ledsaget av for høyt gasstrykk, slik at en del av beskyttelsesgassen blandes inn i det smeltede bassenget, og porøsiteten øker.
Undertrykkelse av porøsitetsfeil ved lasersveising av aluminiumslegeringer har alltid vært et problem i industrien. Påvirket av ytelsen til selve aluminiumslegeringsmaterialet, kan ikke fenomenet med ingen porøsitet ved sveising unngås helt under sveiseprosessen, men porøsiteten kan bare reduseres. Gjennom prosessoptimalisering før og etter sveising har vi oppsummert og foreslått tre måter å undertrykke porøsitet gjennom eksperimenter for referanse av kolleger i industrien. DOTSLASER laser fokuserer ikke bare på forskning og innovasjon av laserproduktteknologi, men utvikler og utforsker også ulike laserbehandlingsteknologier, og ser frem til å diskutere med flere industrieksperter for å fremme forbedringen av laserbehandlingsteknologi i mitt land.
