铝合金的激光焊接.pdfVIP

第 22 卷 　第 1 期 激 　　光 　　技 　　术 Vol . 22 ,No . 2 1998 年 4 月 LA SER TECHN OL O GY April ,1998 铝合金的激光焊接 骆 　红 　胡伦骥 　黄树槐 　刘建华 　胡席远 (华中理工大学材料科学与工程系 ,武汉 ,430074) 摘要 : 综述了铝合金激光焊接中存在的诸如小孔的诱导和稳定 ,焊缝与母材的等强性 、气孔 等问题 ,指出了几种解决上述难题以获得良好焊接质量的方法 。 关键词 : 铝合金 　激光焊接 Laser wel ding of al uminum alloys L uo Hong , H u L u nj i , H uang S h uh uai , L i u J iang h ua , H u X iy uan (Dep art ment of Materials Science Engineering ,HU ST ,Wuhan ,430074) Abstract : The aluminum alloy is a wide used materials ,esp ecially in industrial product s. But in laser welding ,t he many problem exist , such as inducing and stabilizing of keyholes , equivalent strengt h be tween base and welding seam ,porosity et al . Based on t he analysis on t hese problems ,t his p ap er point s out t he solutions to overcome t hese problems. The gas flow of gas shield welding should hold t he situation of level flow at t he pressure of 58. 6Pa～78. 0Pa ,and t he technique of wire fillet welding should be em ployed . Key words : aluminum alloys 　laser welding 引　　　言 铝合金重量轻 、韧性好 ,有一定强度 ,在工业生产特别是在汽车和航天工业一些复杂结构 中的应用日益广泛 。铝是较为活泼的金属 ,铝及其合金导热性很高 ,表面极易形成难熔性质的 氧化膜 ,使用普通的焊接方法在焊缝中容易形成未熔合 、夹杂 、气孔 、结晶裂纹等缺陷。与钨极 氩弧焊或熔化极氩弧焊相比,激光焊铝的速度快 、焊缝窄、热应变小 ,搭接接缝减少 ,可大大降 低重量 。因此 ,很多科学工作者开始探讨对铝合金进行激光焊接的可能性 。 一 、激光焊铝合金的焊接性研究 铝合金激光焊接中存在的问题主要有 : 1“小孔”的诱导和稳定 在激光焊接过程中小孔的出现可大大提高材料对激光的吸收率 ,焊件可获得更多的能量 耦合 ,这是获得良好焊接质量的前提条件 。 在铝合金的激光焊接中首要的问题是“小孔”的诱导和维持稳定的困难 ,这是由于铝合金 的材料特性和激光束的光学特性造成的。 μ λ CO2 激光波长为 106 m ,因此激光束中能量是由 E = hc/ ≈0 . 1eV 的光子携带的 ,光子 的能量很低 ,使激光束易受外界因素的偏析 。而固态情况下铝合金内部自由电子的密度很高 , 易与光束中的