资讯中心

激光焊接铝合金如何抑制气孔

                           发表日期:2022-12-1

由于铝合金固有的物理性质,比如对激光低的吸收率、合金元素的低沸点、高的热导率、高的热膨胀系数、相对较宽的凝固温度区间、高的凝固收缩率、低粘度以及液态下高的吸氢性等,因此在激光焊接过程中容易产生气孔、热裂纹等缺陷。
其中,气孔是铝合金激光焊接过程中最容易产生的缺陷形式,它会破坏焊缝金属的致密性,削弱焊缝的有效截面积,降低焊缝的力学性能和耐腐蚀性,因此必须采取有效措施防止气孔产生,提升焊缝内部质量。

通过焊前表面处理方式抑制焊接气孔

焊前表面处理是控制铝合金激光焊缝冶金气孔的有效方法,通常表面处理方法有物理机械清理、化学清理。

激光焊接铝合金如何抑制气孔

经过对比,采用化学方法处理试板表面(金属清洗剂清洗-水洗-碱洗-水洗-酸洗-水洗-干燥)的流程处理最好。其中碱洗用25%NaOH(氢氧化钠)水溶液去除材料表面厚度,酸洗用 20% HNO3(硝酸)+2% HF(氟化氢)水溶液中和残留的碱液。试板表面处理后在24小时内实施焊接,试板处理后停留时间较长时焊前装配再用无水酒精擦拭。

通过焊接工艺参数抑制焊接气孔

焊缝气孔的形成除了与焊件表面处理质量有关,还与焊接工艺参数相关。焊接参数对焊缝气孔的影响主要体现在焊缝熔透情况,即焊缝背宽比对气孔的影响。

激光焊接铝合金如何抑制气孔

通过测试可知,焊缝背宽比R>0.6时可以有效改善焊缝中链状气孔的集中分布,当背宽比R>0.8 时,可以有效改善焊缝中大气孔的存在,并很大程度上消除了焊缝中气孔的残留。

激光焊接铝合金如何抑制气孔

通过正确选择保护气体及流量抑制焊接气孔

保护气体的选用直接影响到焊接的质量、效率及成本,激光焊接过程中,正确的吹入保护气体可以有效减少焊缝气孔。

激光焊接铝合金如何抑制气孔

采用Ar(氩气)和He(氦气)对焊缝表面进行保护,在铝合金激光焊接过程中,Ar和He对激光的电离程度不同,造成焊缝成形不尽相同。结果可见,选用Ar作为保护气体所得焊缝的气孔率整体少于选用He作为保护气体时焊缝的气孔率。
同时我们也要注意,气流量过小(<10L/min)焊接产生的大量等离子体无法吹走,使得焊接熔池不稳定,气孔形成几率增加。气体流量适中(15L/min左右)等离子体得到有效控制,保护气对溶池起到了很好的防氧化作用,气孔最少。过大的气流量伴随过大的气体压力,使得部分保护气混入溶池内部,使气孔率上升。

文章来源:OFweek激光网 

       
   
 

应用案例

  • 新耐视激光焊接系统在白车身上的应用

    白车身生产线的自动化和柔性程度不断提高,为了适应汽车的轻量化、耐腐蚀性能,焊接汽车用材料发生了很大的变化,传统的焊接方法难以满足汽车新材料焊接性能的要求,这给激光焊接带来了巨大的发展空间。新耐视自主研发的高功率激光焊接检测与控制系统及相关的核心器件和子系统已批量应用于新能源汽车制造行业,进一步推动企业解决激光焊接产线“卡脖子”问题。

    查看更多
  • 【本期推荐】华中科大 蒋平教授团队:扁线电机紫铜端子激光焊接模拟与工艺优化

    文章信息 引用本文:曹国麟,耿韶宁,蒋平,舒乐时,马涛,周溢飞.扁线电机紫铜端子激光焊接模拟与工艺优化[J]. […]

    查看更多
  • 光谷这家“小巨人”专做国产“金刚钻”,助力激光焊接“瓷器活”

    佛祖岭三路旁,5000平方米生产车间内,“嗒嗒嗒”的焊接声不断,一台激光装备上的国产飞行焊接头在车门上空50余 […]

    查看更多
  • 展会预告|新耐视邀您共赴2025慕尼黑上海光博会

    时间:2025年3月11日-13日 地点:上海新国际博览中心(浦东新区龙阳路2345号) 作为光电与激光领域的 […]

    查看更多

新耐视专注高端激光技术研发与产业化,实现核心器件自主可控,解决设备进口“卡脖子”问题。

获取报价