Lāzermetināšana uz alumīnija sakausējumiem
Alumīnija sakausējumu priekšrocības ir zems blīvums, augsta izturība un laba izturība pret koroziju, tāpēc tos plaši izmanto automobiļu rūpniecībā, jaunās enerģētikas, aviācijas un būvniecības nozarēs. Šobrīd lāzera metināšana ir plaši izmantota alumīnija sakausējuma izstrādājumu ražošanā. Salīdzinot ar tradicionālajām metināšanas metodēm, lāzera metināšana var nodrošināt augstāku ražošanas efektivitāti, labāku metināšanas kvalitāti un sasniegt augstas precizitātes metināšanu un sarežģītu konstrukciju automatizāciju.
Lāzermetināšana ir tehnoloģija, kurā augstas intensitātes lāzers tiek izstarots uz metāla virsmu, metāls tiek izkausēts, pēc tam atdzesēts un kristalizēts, lai izveidotu metinājumu caur termisko savienojumu starp lāzeru un metālu. Atbilstoši lāzermetināšanas termiskās iedarbības mehānismam to var iedalīt divos veidos: siltuma vadīšanas metināšana un dziļi iespiešanās metināšana. Siltumvadītspējas metināšanu galvenokārt izmanto iepakošanas metināšanai vai precīzu detaļu mikronano metināšanai; Lāzera dziļās iespiešanās metināšanu galvenokārt izmanto tādu materiālu metināšanai, kuriem nepieciešama pilnīga iespiešanās. Starp tiem metināšanas process iztvaiko materiālu, un izkausētajā baseinā parādīsies atslēgas cauruma parādība. Tā ir šobrīd visplašāk izmantotā lāzermetināšanas metode, un tā ir arī ieteicamā metode alumīnija sakausējuma metināšanai. Palīgmateriāli, vienkāršas metināšanas iekārtas, bez palīgmateriāliem, viegli automatizēt. 02 Trūkumi: Prasības metināšanas plēvei ir augstas, tāpēc metinājuma šuve ir viegli nogremdējama; metināšanas sākuma un beigu punktu ir viegli izveidot galvenos punktus; metināšanas procesa stabilitāte ir vispārēja, un ir viegli rasties metināšanas defekti. 03 gadījums: ēku apdares nozares - 5 sērijas alumīnija sakausējuma durvju rāmju metināšana.
Pateicoties alumīnija sakausējumiem raksturīgajām fizikālajām īpašībām, piemēram, zema lāzera absorbcija, sakausējuma elementu zema viršanas temperatūra, augsta siltumvadītspēja, augsts termiskās izplešanās koeficients, salīdzinoši plašs sacietēšanas temperatūras diapazons, augsta sacietēšanas saraušanās, zema viskozitāte un augsta ūdeņraža absorbcija šķidrumā stāvokli utt., tāpēc lāzermetināšanas procesā viegli rodas tādi defekti kā poras un karstas plaisas. Starp tiem porainība ir visticamākais defekta veids alumīnija sakausējuma lāzermetināšanas procesā. Tas iznīcinās metinātā metāla kompaktumu, vājinās metinājuma efektīvo šķērsgriezuma laukumu un samazinās metinājuma šuves mehāniskās īpašības un izturību pret koroziju. Tāpēc ir jāveic efektīvi pasākumi. Pasākumi, lai novērstu poru veidošanos un uzlabotu metinājuma iekšējo kvalitāti.
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, koncentrētu ķēdes poru sadalījumu metinātajā šuvē var efektīvi uzlabot. Poru atlikumi metinātajā šuvē tiek likvidēti.
03 Pareiza aizsarggāzes un plūsmas ātruma izvēle metināšanas poru slāpēšanai Aizsarggāzes izvēle tieši ietekmē metināšanas kvalitāti, efektivitāti un izmaksas. Lāzermetināšanas procesa laikā pareiza aizsarggāzes iesmidzināšana var efektīvi samazināt metināšanas poras. Ar (argons) un He (hēlijs) tiek izmantoti metinātās šuves virsmas aizsardzībai. Alumīnija sakausējuma lāzermetināšanas procesā Ar un He jonizācijas pakāpe pret lāzeru ir atšķirīga, kā rezultātā atšķiras metinājuma veidošanās. Rezultāts parāda, ka Ar izvēle Kopējā šuves porainība, kas iegūta kā aizsarggāze, ir mazāka nekā metinājuma šuves porainība, ja He ir izvēlēta kā aizsarggāze. Vienlaikus jāpievērš uzmanība arī tam, ka lielu metināšanas rezultātā radušos plazmas daudzumu nevar aizpūst, ja gāzes plūsmas ātrums ir pārāk mazs (10L/min), kas padara metināšanas baseinu nestabilu un palielina varbūtību. porainības veidošanās. Gāzes plūsmas ātrums ir mērens (apmēram 15L/min), un var iegūt plazmu. Efektīva kontrole, aizsarggāzei ir laba antioksidācijas iedarbība uz izkausēto baseinu, un porainība ir minimāla. Pārmērīgu gaisa plūsmu pavada pārmērīgs gāzes spiediens, tāpēc daļa aizsarggāzes tiek iemaisīta izkausētajā baseinā un palielinās porainība.
Porainības defektu novēršana alumīnija sakausējumu lāzermetināšanā vienmēr ir bijusi nozares problēma. Alumīnija sakausējuma materiāla veiktspējas ietekmē metināšanas procesā nevar pilnībā izvairīties no porainības trūkuma metināšanas procesā, bet porainību var tikai samazināt. Veicot procesa optimizāciju pirms un pēc metināšanas, mēs esam apkopojuši un piedāvājuši trīs veidus, kā samazināt porainību, izmantojot eksperimentus, ko varētu izmantot nozares kolēģi. DOTSLASER lāzers ne tikai koncentrējas uz lāzera produktu tehnoloģiju izpēti un inovācijām, bet arī izstrādā un pēta dažādas lāzera apstrādes tehnoloģijas, kā arī cer uz diskusijām ar vairākiem nozares ekspertiem, lai veicinātu lāzera apstrādes tehnoloģiju uzlabošanu manā valstī.
