Преимущества и недостатки лазерной сварки алюминиевого сплава
При лазерной сварке алюминиевого сплава, как и при сварке оцинкованной стальной пластины, в процессе сварки образуется множество пор и трещин, что влияет на качество сварки.Алюминиевый элемент имеет низкую энергию ионизации, плохую стабильность сварки, а также может вызвать нарушение непрерывности сварки.Помимо метода высокотемпературной сварки, в ходе всего процесса будут образовываться оксид и нитрид алюминия, что приводит к загрязнению окружающей среды.
Однако поверхность пластины из алюминиевого сплава можно отполировать перед сваркой, чтобы увеличить поглощение лазерной энергии;Во время сварки следует использовать инертный газ для предотвращения образования воздушных отверстий.
Лазерно-дуговая гибридная сварка алюминиевого сплава решила проблемы мощности лазерной сварки, поглощения лазерного луча на поверхности алюминиевого сплава и порогового значения сварки с глубоким проплавлением.Это один из наиболее перспективных процессов сварки алюминиевых сплавов.В настоящее время процесс незрелый и находится на стадии исследований и разведки.
Сложность лазерной сварки различна для разных алюминиевых сплавов.Укрепленный без термической обработки алюминий и алюминиевые сплавы серий 1000, 3000 и 5000 обладают хорошей свариваемостью;Сплав серии 4000 имеет очень низкую чувствительность к растрескиванию;Для сплава серии 5000, когда ω (Mg)=2%, в сплаве образуются трещины.С увеличением содержания магния сварочные характеристики улучшаются, но пластичность и коррозионная стойкость ухудшаются;Сплавы серий 2000, 6000 и 7000 имеют большую склонность к горячему растрескиванию, плохому формированию сварного шва и значительному снижению твердости после сварки при старении.
Поэтому для лазерной сварки алюминиевых сплавов необходимо принять соответствующие технологические меры и правильно выбрать методы и процессы сварки для получения хороших результатов сварки.Эффективными методами перед сваркой являются поверхностная обработка материалов, контроль параметров сварочного процесса и изменение структуры сварки.
Выбор параметров сварки
· Мощность лазера 3кВт.
· Скорость лазерной сварки: 4 м/мин.Скорость сварки зависит от плотности энергии.Чем выше плотность энергии, тем выше скорость сварки.
· Когда пластина оцинкована (например, 0,8 мм для внешней пластины боковой стенки и 0,75 мм для внешней пластины верхней крышки), монтажный зазор контролируется по центру и обычно составляет 0,05–0,20 мм.При толщине сварного шва менее 0,15 мм пары цинка не могут быть удалены из бокового зазора, а удаляются с поверхности сварного шва, что легко приводит к появлению дефектов пористости;При ширине шва более 0,15 мм расплавленный металл не может полностью заполнить зазор, что приводит к недостаточной прочности.Когда толщина сварного шва такая же, как у пластины, механические свойства наилучшие, а ширина сварного шва зависит от диаметра фокуса;Глубина сварного шва зависит от плотности энергии, скорости сварки и диаметра фокусировки.
· Защитный газ — аргон, расход — 25 л/мин, рабочее давление — 0,15–0,20 МПа.
· Диаметр фокуса 0,6 мм.
· Положение фокуса: когда толщина пластины составляет 1 мм, фокус находится только на верхней поверхности, а положение фокуса зависит от формы конуса.
Время публикации: 04 января 2023 г.