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光纖激光焊接機(jī)焊接鋁合金

日期:2024/10/23 7:28:41 作者:華馳激光 閱讀數(shù):399

激光技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用是各國研究的重點(diǎn)。隨著工業(yè)發(fā)展對高效,環(huán)保和自動(dòng)化的需求,激光技術(shù)的應(yīng)用已迅速擴(kuò)展到許多制造領(lǐng)域。在此基礎(chǔ)上,激光焊接工藝將成為激光應(yīng)用的重要方面之一。激光焊接是激光加工技術(shù)應(yīng)用的重要組成部分,是21世紀(jì)最引人注目,最有前途的焊接技術(shù)。

光纖激光焊接機(jī)焊接鋁合金(一)

鋁合金激光焊接變形

光纖激光焊接機(jī)焊接鋁合金(二)

鋁合金具有大的線性膨脹系數(shù)并且易于焊接變形。激光焊接鋁合金的變形量相對較小,但即使在IT部件中高精度地焊接產(chǎn)品,即使很小的變形仍然具有很大的影響,并且必須進(jìn)行預(yù)防性控制。通常,用于縫焊的傳統(tǒng)連續(xù)激光器的熱輸入大于脈沖激光點(diǎn)焊的熱輸入,因此變形量也大于脈沖激光點(diǎn)焊的變形量。光纖激光器具有更小的光束尺寸,更集中的能量,并且可以更快的速度和更少的熱輸入進(jìn)行焊接,因此產(chǎn)品的失真小于傳統(tǒng)的連續(xù)激光器。

光纖激光焊接機(jī)焊接鋁合金(三)

由于光纖激光器具有上述特性,因此光纖激光焊接鋁合金IT元件產(chǎn)品的強(qiáng)度遠(yuǎn)高于脈沖激光器的強(qiáng)度。通過合理地優(yōu)化光纖激光器的焊接參數(shù),焊接的數(shù)量,焊縫的長度和分配位置,工件得到滿足。同時(shí),降低了強(qiáng)度要求,減少了在焊接過程中注入工件的總熱量,從而進(jìn)一步減少了工件的熱變形。經(jīng)測量,光纖激光焊縫焊接工件的整體焊接變形超過脈沖激光點(diǎn)焊3.5%,脈沖激光點(diǎn)焊工藝差異不明顯,可滿足實(shí)際需求。

出現(xiàn)

鋁合金激光焊接強(qiáng)度和穩(wěn)定性

焊接裂紋會顯著降低焊接接頭的強(qiáng)度,對產(chǎn)品的實(shí)用性和可靠性產(chǎn)生巨大影響,是最危險(xiǎn)的焊接缺陷之一。當(dāng)鋁合金脈沖激光點(diǎn)焊時(shí),裂紋是影響焊接強(qiáng)度的重要因素。由于裂紋的必然性和不規(guī)則性,鋁合金點(diǎn)焊強(qiáng)度遠(yuǎn)低于材料本身的強(qiáng)度,焊接產(chǎn)品兩者之間的強(qiáng)度差異也很大,穩(wěn)定性差。將光纖激光器連續(xù)焊接到鋁合金上可以避免焊縫裂紋的發(fā)生,有效地提高焊縫的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

在光纖激光器和脈沖激光器之間比較相同鋁合金的焊接張力。計(jì)算出光纖激光器的平均拉力是脈沖激光器的平均拉力的3.9倍,拉伸數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差僅為脈沖激光器的標(biāo)準(zhǔn)偏差的1/3。結(jié)合圖3的金相分析,光纖激光焊接接頭的寬度遠(yuǎn)小于脈沖點(diǎn)焊的寬度,但拉伸力可以達(dá)到脈沖激光的近四倍,因?yàn)椋?1)長度光纖激光焊接的長度方向仍有延伸,實(shí)際有效粘接面積不小于脈沖焊點(diǎn); (2)脈沖焊點(diǎn)的孔隙和裂縫等焊接缺陷導(dǎo)致焊接強(qiáng)度遠(yuǎn)低于母材強(qiáng)度,光纖激光焊接強(qiáng)度接近母材。因此,與焊接這種類型產(chǎn)品時(shí)的脈沖激光相比,光纖激光器可以有效地提高強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

鋁合金激光焊接效率由于光纖激光縫焊的拉力遠(yuǎn)大于脈沖激光點(diǎn)焊的拉力,因此這為提高焊接效率提供了空間。通過減少焊接次數(shù)和焊接長度,可以實(shí)現(xiàn)具有更高焊接效率的脈沖激光。點(diǎn)焊相同甚至更高的焊接張力。

在實(shí)際操作過程中,光纖激光分段連續(xù)縫焊工藝可以通過合理優(yōu)化焊接參數(shù),焊縫數(shù)量,長度和焊接位置,完全取代原有的脈沖激光點(diǎn)焊工藝。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),該工藝使原始脈沖激光點(diǎn)焊工藝的生產(chǎn)效率提高了三倍以上,同時(shí)焊接拉力增加到原脈沖的1.5倍以上。激光點(diǎn)焊工藝。

鋁合金激光焊接變形

鋁合金具有大的線性膨脹系數(shù)并且易于焊接變形。激光焊接鋁合金的變形量相對較小,但即使在IT部件中高精度地焊接產(chǎn)品,即使很小的變形仍然具有很大的影響,并且必須進(jìn)行預(yù)防性控制。通常,用于縫焊的傳統(tǒng)連續(xù)激光器的熱輸入大于脈沖激光點(diǎn)焊的熱輸入,因此變形量也大于脈沖激光點(diǎn)焊的變形量。光纖激光器具有更小的光束尺寸,更集中的能量,并且可以更快的速度和更少的熱輸入進(jìn)行焊接,因此產(chǎn)品的失真小于傳統(tǒng)的連續(xù)激光器。

由于光纖激光器具有上述特性,因此光纖激光焊接鋁合金IT元件產(chǎn)品的強(qiáng)度遠(yuǎn)高于脈沖激光器的強(qiáng)度。通過合理地優(yōu)化光纖激光器的焊接參數(shù),焊接的數(shù)量,焊縫的長度和分配位置,工件得到滿足。同時(shí),降低了強(qiáng)度要求,減少了在焊接過程中注入工件的總熱量,從而進(jìn)一步減少了工件的熱變形。經(jīng)測量,光纖激光焊縫焊接工件的整體焊接變形超過脈沖激光點(diǎn)焊3.5%,脈沖激光點(diǎn)焊工藝差異不明顯,可滿足實(shí)際需求。