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固體激光器

多光束YAG激光焊接鋁合金的解決方案(上)

星之球激光 來(lái)源:激光網(wǎng)2012-02-04 我要評(píng)論(0 )   

1、前言 鋁合金具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、飛機(jī)、船舶等制造材料。鋁合金的 激光焊接 技術(shù)是近20年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),和傳統(tǒng)焊接技術(shù)相比...

 1、前言

   鋁合金具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、飛機(jī)、船舶等制造材料。鋁合金的激光焊接技術(shù)是近20年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),和傳統(tǒng)焊接技術(shù)相比,它在焊接的效率、可靠性、精度上具有很大的優(yōu)勢(shì)。

       鋁合金焊接的難點(diǎn)在于其對(duì)激光的反射率極高,其中對(duì)CO2激光的初始反射率接近90%,對(duì)YAG激光反射率接近80%。大量文獻(xiàn)記載了用高功率CO2激光器進(jìn)行鋁合金焊接的研究或試驗(yàn),對(duì)用YAG激光進(jìn)行鋁合金焊接研究相對(duì)較少。部分激光加工企業(yè)利用YAG激光器對(duì)lmm左右的鋁合金薄板焊接進(jìn)行了試驗(yàn)研究。

   武漢楚天激光工業(yè)激光設(shè)備有限公司激光加工工藝部的工程師經(jīng)過(guò)試驗(yàn),在50W YAG固體激光器上順利完成空調(diào)鋁合金連接架的焊接,強(qiáng)度達(dá)到了用戶要求,但焊接表面粗糙,有裂紋和氣孔存在。另外,通過(guò)多次在30WYAG激光器上試驗(yàn)對(duì)lmm鋁合金焊接,雖然熔深較大,甚至可以實(shí)現(xiàn)穿透焊,但焊接后材料強(qiáng)度不夠,同時(shí)表面有明顯裂紋,內(nèi)部有氣孔。

   部分研究機(jī)構(gòu)利用激光-MIG復(fù)合焊或填絲焊的方法進(jìn)行鋁合金激光焊接也取得了一定的成果,但加工工藝相對(duì)復(fù)雜。本文對(duì)鋁合金激光焊接技術(shù)工藝進(jìn)行了研究,分析了多光束YAG激光解決鋁合金焊接部分缺陷的可能性,提出多光束YAG激光焊接機(jī)的光路構(gòu)建方法。

      2、鋁合金激光焊接技術(shù)難點(diǎn)與解決方法

      2.1 鋁合金對(duì)激光束的高表面反射
   
  進(jìn)行激光焊接,首先碰到同時(shí)也是很難解決的問(wèn)題是表面對(duì)人射激光的強(qiáng)烈反射,可以采用對(duì)鋁合金表面進(jìn)行預(yù)處理的方法來(lái)解決,例如電解拋光、噴砂或陽(yáng)極氧化處理等方法。但進(jìn)行表面工藝處理時(shí)會(huì)增加加工的復(fù)雜性甚至破壞表面,特別是在材料本身已做過(guò)拋光處理的材料則該方法更不可取。

 

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