جوشکاری لیزری روی آلیاژهای آلومینیوم

جوشکاری لیزری روی آلیاژهای آلومینیوم

آلیاژهای آلومینیوم دارای مزایای چگالی کم، استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی خوب هستند، بنابراین آنها به طور گسترده در صنعت خودرو، انرژی های نو، هوا فضا و صنایع ساختمانی استفاده می شوند. در حال حاضر جوشکاری لیزری به طور گسترده در تولید محصولات آلیاژ آلومینیوم استفاده می شود. در مقایسه با روش‌های جوشکاری سنتی، جوش لیزری می‌تواند بازده تولید بالاتر، کیفیت جوش بهتر، و دستیابی به جوشکاری با دقت بالا و اتوماسیون سازه‌های پیچیده را فراهم کند.

جوشکاری لیزری فناوری است که در آن یک لیزر با شدت بالا به سطح فلز تابش می‌شود و فلز ذوب می‌شود و سپس سرد و متبلور می‌شود تا از طریق جفت حرارتی بین لیزر و فلز، جوش ایجاد شود. با توجه به مکانیسم عمل حرارتی جوش لیزری، می توان آن را به دو نوع تقسیم کرد: جوشکاری رسانش حرارتی و جوشکاری با نفوذ عمیق. جوشکاری هدایت حرارتی عمدتاً برای جوشکاری بسته بندی یا جوشکاری میکرو نانو قطعات دقیق استفاده می شود. جوشکاری با نفوذ عمیق لیزر عمدتاً برای جوشکاری موادی که نیاز به نفوذ کامل دارند استفاده می شود. در میان آنها، فرآیند جوشکاری مواد را تبخیر می کند و پدیده سوراخ کلید در حوضچه مذاب ظاهر می شود. این روش در حال حاضر پرکاربردترین روش جوشکاری لیزری است و همچنین روش ترجیحی برای جوشکاری آلیاژ آلومینیوم است. مواد کمکی، تجهیزات جوش ساده، بدون مواد مصرفی، آسان برای خودکار. 02 معایب: الزامات مورد نیاز برای فیلم جوشکاری زیاد است، بنابراین جوش به راحتی فرو می رود. نقطه شروع و نقطه پایان جوشکاری به راحتی قابل تولید نقاط کلیدی است. پایداری فرآیند جوشکاری عمومی است و عیوب جوشکاری آسان است. 03 مورد: صنعت دکوراسیون ساختمان - 5 سری جوشکاری قاب درب آلیاژ آلومینیوم .

با توجه به خواص فیزیکی ذاتی آلیاژهای آلومینیوم، مانند جذب لیزر کم، نقطه جوش کم عناصر آلیاژی، هدایت حرارتی بالا، ضریب انبساط حرارتی بالا، محدوده دمایی نسبتاً وسیع انجماد، انقباض انجماد بالا، ویسکوزیته کم و جذب هیدروژن بالا در مایع. حالت و غیره، بنابراین عیب هایی مانند منافذ و ترک های داغ به راحتی در طی فرآیند جوشکاری لیزر ایجاد می شود. در میان آنها، تخلخل محتمل ترین شکل نقص در فرآیند جوشکاری لیزری آلیاژ آلومینیوم است. فشردگی فلز جوش را از بین می برد، سطح مقطع موثر جوش را ضعیف می کند و خواص مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی جوش را کاهش می دهد. بنابراین باید اقدامات موثری انجام شود. اقداماتی برای جلوگیری از ایجاد منافذ و بهبود کیفیت داخلی جوش.

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، توزیع متمرکز منافذ زنجیره در جوش را می توان به طور موثر بهبود بخشید. باقیمانده منافذ در جوش از بین می رود.

03 از طریق انتخاب صحیح گاز محافظ و سرعت جریان برای سرکوب منافذ جوشکاری، انتخاب گاز محافظ مستقیماً بر کیفیت، کارایی و هزینه جوشکاری تأثیر می گذارد. در طول فرآیند جوشکاری لیزر، تزریق صحیح گاز محافظ می تواند به طور موثری منافذ جوش را کاهش دهد. برای محافظت از سطح جوش از Ar (آرگون) و He (هلیوم) استفاده می شود. در فرآیند جوشکاری لیزری آلیاژ آلومینیوم، درجه یونیزاسیون Ar و He نسبت به لیزر متفاوت است و در نتیجه جوشکاری متفاوتی ایجاد می شود. نتیجه نشان می دهد که انتخاب Ar تخلخل کلی جوش به دست آمده به عنوان گاز محافظ کمتر از جوش است زمانی که He به عنوان گاز محافظ انتخاب می شود. در عین حال، باید به این نکته نیز توجه داشته باشیم که اگر سرعت جریان گاز خیلی کم باشد (10 لیتر در دقیقه) نمی توان مقدار زیادی پلاسمای تولید شده توسط جوشکاری را دور زد که باعث ناپایداری حوضچه جوشکاری و افزایش احتمال می شود. تشکیل تخلخل سرعت جریان گاز متوسط ​​است (حدود 15 لیتر در دقیقه) و پلاسما را می توان به دست آورد. کنترل موثر، گاز محافظ اثر ضد اکسیداسیون خوبی بر روی حوضچه مذاب دارد و تخلخل حداقل است. جریان بیش از حد هوا با فشار بیش از حد گاز همراه است، به طوری که بخشی از گاز محافظ در حوضچه مذاب مخلوط می شود و تخلخل افزایش می یابد.

رفع عیوب تخلخل در جوشکاری لیزری آلیاژهای آلومینیوم همواره یک مشکل در صنعت بوده است. تحت تأثیر عملکرد خود مواد آلیاژ آلومینیوم، پدیده عدم تخلخل در جوشکاری را نمی توان به طور کامل در طول فرآیند جوشکاری اجتناب کرد، اما تنها می توان تخلخل را کاهش داد. از طریق بهینه‌سازی فرآیند قبل و بعد از جوشکاری، ما سه راه را برای سرکوب تخلخل از طریق آزمایش‌ها برای مرجع توسط همکاران در صنعت خلاصه و پیشنهاد کرده‌ایم. لیزر DOTSLASER نه تنها بر تحقیق و نوآوری فناوری محصولات لیزری تمرکز دارد، بلکه فناوری‌های مختلف پردازش لیزر را توسعه و کاوش می‌کند و مشتاقانه منتظر بحث با متخصصان صنعت بیشتر برای ارتقای بهبود فناوری پردازش لیزر در کشور من است.