Lézeres hegesztés alumíniumötvözeteken
Az alumíniumötvözetek előnye az alacsony sűrűség, a nagy szilárdság és a jó korrózióállóság, ezért széles körben használják őket az autóiparban, az új energiaiparban, a repülőgépiparban és az építőiparban. Jelenleg a lézeres hegesztést széles körben használják alumíniumötvözet termékek gyártásában. A hagyományos hegesztési módszerekkel összehasonlítva a lézeres hegesztés nagyobb termelési hatékonyságot, jobb hegesztési minőséget, valamint összetett szerkezetek nagy pontosságú hegesztését és automatizálását eredményezheti.
A lézeres hegesztés egy olyan technológia, amelyben nagy intenzitású lézert sugároznak a fémfelületre, majd a fémet megolvasztják, majd lehűtik és kristályosítják, hogy a lézer és a fém közötti hőkapcsolaton keresztül hegesztési varrat keletkezzen. A lézerhegesztés hőhatásmechanizmusa szerint két típusra osztható: hővezető hegesztésre és mély behatolású hegesztésre. A hővezető hegesztést elsősorban precíziós alkatrészek csomagolási hegesztésére vagy mikro-nano hegesztésére használják; A lézeres mélybehatolásos hegesztést főként olyan anyagok hegesztésére használják, amelyek teljes behatolást igényelnek. Közülük a hegesztési folyamat elpárologtatja az anyagot, és megjelenik a kulcslyuk jelenség az olvadt medencében. Jelenleg ez a legszélesebb körben használt lézeres hegesztési módszer, és az alumíniumötvözet hegesztésénél is ez az előnyben részesített módszer. Segédanyagok, egyszerű hegesztőberendezések, fogyóeszközök nélkül, könnyen automatizálható. 02 Hátrányok: A hegesztőfóliával szembeni követelmények magasak, ezért a varrat könnyen süllyed; a hegesztés kezdőpontja és végpontja könnyen létrehozható kulcspontok; a hegesztési folyamat stabilitása általános, és könnyen előfordulhatnak hegesztési hibák. 03Case: Épületdekorációs ipar - 5 sorozatú alumíniumötvözet ajtókeret-hegesztés .
Az alumíniumötvözetek rejlő fizikai tulajdonságainak köszönhetően, mint például az alacsony lézerabszorpció, az ötvözőelemek alacsony forráspontja, a nagy hővezető képesség, a nagy hőtágulási együttható, a viszonylag széles megszilárdulási hőmérséklet-tartomány, a nagy megszilárdulási zsugorodás, az alacsony viszkozitás és a magas hidrogénabszorpció folyadékban állapot stb., így a lézeres hegesztési folyamat során könnyen keletkezhetnek hibák, például pórusok és forró repedések. Ezek közül a porozitás a legvalószínűbb hibaforma az alumíniumötvözet lézerhegesztési folyamatában. Ez tönkreteszi a hegesztési fém tömörségét, gyengíti a varrat effektív keresztmetszeti területét, és csökkenti a varrat mechanikai tulajdonságait és korrózióállóságát. Ezért hatékony intézkedéseket kell tenni. Intézkedések a pórusok kialakulásának megelőzésére és a hegesztés belső minőségének javítására.
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, a hegesztési varratban a láncpórusok koncentrált eloszlása hatékonyan javítható. A hegesztési varratban lévő pórusmaradványok megszűnnek.
03 A védőgáz és az áramlási sebesség helyes megválasztásával a hegesztési pórusok elnyomására A védőgáz kiválasztása közvetlenül befolyásolja a hegesztés minőségét, hatékonyságát és költségét. A lézeres hegesztési folyamat során a védőgáz megfelelő befecskendezése hatékonyan csökkentheti a hegesztési pórusokat. Ar (argon) és He (hélium) a hegesztési varrat felületének védelmére szolgál. Az alumíniumötvözet lézeres hegesztési folyamata során az Ar és He ionizációs foka a lézerre eltérő, ami eltérő hegesztési varratokat eredményez. Az eredmény azt mutatja, hogy az Ar megválasztása A védőgázként kapott hegesztési varrat teljes porozitása kisebb, mint a hegesztési varraté, amikor He-t választják védőgáznak. Ugyanakkor arra is figyelnünk kell, hogy a hegesztés során keletkező nagy mennyiségű plazma túl kicsi (10L/perc) gázáramlás esetén nem fújható el, ami instabillá teszi a hegesztőmedencét és növeli annak valószínűségét. a porozitás kialakulásáról. A gáz áramlási sebessége mérsékelt (kb. 15 l/perc), és a plazma nyerhető. Hatékony szabályozás, a védőgáz jó antioxidáns hatással van az olvadt medencére, és minimális a porozitása. A túlzott légáramlás túlzott gáznyomással jár, így a védőgáz egy része az olvadt medencébe keveredik, és nő a porozitás.
Az alumíniumötvözetek lézeres hegesztésénél a porozitási hibák kiküszöbölése mindig is probléma volt az iparban. Maga az alumíniumötvözet anyagának teljesítménye befolyásolja, hogy a porozitás hiánya a hegesztés során nem kerülhető el teljesen a hegesztési folyamat során, de a porozitás csak csökkenthető. A hegesztés előtti és utáni folyamatoptimalizálás során három módszert foglaltunk össze és javasoltunk a porozitás elnyomására kísérletekkel, referenciaként az iparban dolgozó kollégák számára. A DOTSLASER lézer nemcsak a lézertermék-technológia kutatására és innovációjára összpontosít, hanem különféle lézeres feldolgozási technológiákat is fejleszt és kutat, és várja, hogy további iparági szakértőkkel megvitassák a lézeres feldolgozási technológia fejlesztését országomban.
