Sudare cu laser pe aliaje de aluminiu
Aliajele de aluminiu au avantajele densității scăzute, rezistenței ridicate și rezistenței bune la coroziune, astfel încât sunt utilizate pe scară largă în industria auto, industria noii energie, industria aerospațială și construcții. În prezent, sudarea cu laser a fost utilizată pe scară largă în producția de produse din aliaje de aluminiu. În comparație cu metodele tradiționale de sudare, sudarea cu laser poate oferi o eficiență mai mare a producției, o calitate mai bună a sudurii și poate realiza sudarea de înaltă precizie și automatizarea structurilor complexe.
Sudarea cu laser este o tehnologie în care un laser de mare intensitate este radiat pe suprafața metalului, iar metalul este topit și apoi răcit și cristalizat pentru a forma o sudură prin cuplarea termică dintre laser și metal. Conform mecanismului de acțiune termică al sudării cu laser, aceasta poate fi împărțită în două tipuri: sudare prin conducție termică și sudare cu penetrare adâncă. Sudarea prin conducție termică este utilizată în principal pentru sudarea ambalajelor sau sudarea micro-nano a pieselor de precizie; sudarea cu penetrare adâncă cu laser este utilizată în principal pentru sudarea materialelor care necesită penetrare completă. Printre acestea, procesul de sudare va vaporiza materialul, iar fenomenul găurii cheii va apărea în bazinul topit. Este cea mai utilizată metodă de sudare cu laser în prezent și este, de asemenea, metoda preferată pentru sudarea aliajelor de aluminiu. Materiale auxiliare, echipamente de sudura simple, fara consumabile, usor de automatizat. 02 Dezavantaje: Cerințele pentru filmul de sudură sunt ridicate, astfel încât sudarea este ușor de scufundat; punctul de pornire și punctul final al sudării sunt ușor de produs puncte cheie; stabilitatea procesului de sudare este generală, iar defectele de sudare sunt ușor de apărut. 03Caz: Industria decorațiunilor de construcții - 5 seria sudare toc uși din aliaj de aluminiu .
Datorită proprietăților fizice inerente ale aliajelor de aluminiu, cum ar fi absorbția scăzută a laserului, punctul de fierbere scăzut al elementelor de aliere, conductivitate termică ridicată, coeficient de dilatare termică ridicat, interval de temperatură de solidificare relativ larg, contracție mare de solidificare, vâscozitate scăzută și absorbție ridicată de hidrogen în lichid stare etc., astfel încât defecte precum porii și fisurile fierbinți sunt ușor generate în timpul procesului de sudare cu laser. Printre acestea, porozitatea este cea mai probabilă formă de defect în procesul de sudare cu laser a aliajului de aluminiu. Va distruge compactitatea metalului de sudură, va slăbi zona efectivă a secțiunii transversale a sudurii și va reduce proprietățile mecanice și rezistența la coroziune a sudurii. Prin urmare, trebuie luate măsuri eficiente. Măsuri pentru prevenirea formării porilor și îmbunătățirea calității interne a sudurii.
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, distribuția concentrată a porilor lanțului în sudură poate fi îmbunătățită în mod eficient. Reziduul porilor din sudare este eliminat.
03 Prin selectarea corectă a gazului de protecție și a debitului pentru suprimarea porilor de sudură Selectarea gazului de protecție afectează în mod direct calitatea, eficiența și costul sudării. În timpul procesului de sudare cu laser, injectarea corectă a gazului de protecție poate reduce eficient porii de sudare. Ar (argon) și He (heliu) sunt folosite pentru a proteja suprafața sudurii. În procesul de sudare cu laser din aliaj de aluminiu, gradul de ionizare al Ar și He la laser este diferit, rezultând formarea diferită a sudurii. Rezultatul arată că alegerea lui Ar. Porozitatea totală a sudurii obținute ca gaz de protecție este mai mică decât cea a sudurii atunci când He este selectat ca gaz de protecție. În același timp, ar trebui să acordăm atenție faptului că o cantitate mare de plasmă generată de sudare nu poate fi suflată dacă debitul de gaz este prea mic (10L/min), ceea ce face ca bazinul de sudură să fie instabil și crește probabilitatea de formare a porozitatii. Debitul de gaz este moderat (aproximativ 15L/min) si se poate obtine plasma. Control eficient, gazul protector are un efect antioxidare bun asupra bazinului topit, iar porozitatea este minimă. Debitul excesiv de aer este însoțit de o presiune excesivă a gazului, astfel încât o parte din gazul protector este amestecat în bazinul topit, iar porozitatea crește.
Suprimarea defectelor de porozitate în sudarea cu laser a aliajelor de aluminiu a fost întotdeauna o problemă în industrie. Afectat de performanța materialului din aliaj de aluminiu în sine, fenomenul de lipsă de porozitate la sudare nu poate fi evitat complet în timpul procesului de sudare, dar porozitatea poate fi doar redusă. Prin optimizarea procesului înainte și după sudare, am rezumat și propus trei modalități de suprimare a porozității prin experimente pentru referință de către colegii din industrie. Laserul DOTSLASER nu se concentrează numai pe cercetarea și inovarea tehnologiei produselor cu laser, dar dezvoltă și explorează diverse tehnologii de procesare cu laser și așteaptă cu nerăbdare să discute cu mai mulți experți din industrie pentru a promova îmbunătățirea tehnologiei de prelucrare cu laser în țara mea.
