英田激光（400-9900-509）表明激光焊接具備功率高、焊接熱鍵入低、焊接熱危害區(qū)小和焊接形變小等優(yōu)勢(shì)，使其在鋁合金焊接行業(yè)遭受特別的高度重視。

一、鋁合金焊接技術(shù)性

鋁合金具備高強(qiáng)度、高疲勞極限及其優(yōu)良的沖擊韌性和較低的裂痕拓展率，與此同時(shí)還具備良好的成型工藝性能和保持良好的抗腐蝕，、航空航天、車(chē)輛、機(jī)械設(shè)備制造、船只及化工中已被大量的運(yùn)用。鋁合金的廣泛運(yùn)用推動(dòng)了鋁合金焊接技術(shù)性的發(fā)展趨勢(shì)，與此同時(shí)焊接技術(shù)性的發(fā)展趨勢(shì)又?jǐn)U展了鋁合金的主要用途。

但是，鋁合金自身的特點(diǎn)促使其相應(yīng)的焊接技術(shù)性遭遇著一些難以解決的問(wèn)題：表面硅化物的空氣氧化膜、連接頭變軟、易造成出氣孔、非常容易熱形變及其導(dǎo)熱系數(shù)過(guò)大等。傳統(tǒng)式的鋁合金焊接一般選用TIG焊或MIG焊加工工藝，盡管這二種焊接方法功率密度比較大，焊接鋁合金時(shí)可以得到較好的連接頭，但依然存有熔透性差、焊接形變大、生產(chǎn)率劣等缺陷，因此大家逐漸尋找新的焊接方式，20新世紀(jì)后半期激光技術(shù)性慢慢逐漸運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)。歐洲生產(chǎn)制造的A340飛機(jī)場(chǎng)整體機(jī)身，就選用激光焊接技術(shù)性替代原來(lái)的焊接加工工藝，使整體機(jī)身的凈重緩解18 %上下，制造成本減少了近25 %。德國(guó)奧迪企業(yè)A2和A8鋁制構(gòu)造小汽車(chē)也獲利于鋁合金激光焊接技術(shù)性的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和運(yùn)用。這種成功的事例大大的促進(jìn)對(duì)激光焊接鋁合金的科學(xué)研究，激光技術(shù)性現(xiàn)已變?yōu)榱藢?lái)鋁合金焊接技術(shù)性的具體發(fā)展前景。激光焊接具備功率高、焊接熱鍵入低、焊接熱危害區(qū)小和焊接形變小等優(yōu)勢(shì)，使其在鋁合金焊接行業(yè)遭受特別的高度重視。

二、鋁合金激光焊接的問(wèn)題和防范措施

1. 鋁合金表面的高反射和高傳熱性

這一特性可以用鋁合金的宏觀構(gòu)造來(lái)表述。因?yàn)殇X合金中存有相對(duì)密度非常大的自由電荷，自由電子遭受激光（明顯的無(wú)線(xiàn)電波）逼迫振動(dòng)而造成次級(jí)線(xiàn)圈無(wú)線(xiàn)電波，導(dǎo)致明顯的反射面波和較差的電子散射波，因此鋁合金表面對(duì)激光具備較高的透射率和不大的消化率。與此同時(shí)，自由電荷的擴(kuò)散現(xiàn)象收到刺激而越來(lái)越更加強(qiáng)烈，因此鋁合金也具備很高的傳熱性。

對(duì)于鋁合金對(duì)激光的高反射，世界各國(guó)已作了很多科學(xué)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，開(kāi)展恰當(dāng)?shù)谋砻骖A(yù)備處理如噴砂工藝、打磨砂紙打磨拋光、表面有機(jī)化學(xué)侵蝕、表面鍍、高純石墨鍍層、氣體爐中空氣氧化等均可以減少光線(xiàn)反射面，合理地?cái)U(kuò)大鋁合金對(duì)光線(xiàn)動(dòng)能的消化吸收。此外，從焊接產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)層面考慮到，在鋁合金表面人力制孔或選用光回收器方式連接頭，開(kāi)V形焊縫或選用拼焊(拼湊空隙等同于人力制孔) 方式，都能夠提升鋁合金對(duì)激光的消化吸收，得到很大的熔融深度。此外，還能夠運(yùn)用有效設(shè)計(jì)方案焊接間隙來(lái)提升鋁合金表面對(duì)激光動(dòng)能的消化吸收。

2. 小圓孔效用及等離子對(duì)鋁合金激光焊接的危害

在鋁合金激光焊接全過(guò)程中，小圓孔的產(chǎn)生可以進(jìn)一步提高原材料對(duì)激光的消化率，焊接可以取得越來(lái)越多的動(dòng)能，而鋁元素及其鋁合金中的Mg、Zn、Li熔點(diǎn)低、易揮發(fā)且蒸汽壓大，盡管這有利于小圓孔的產(chǎn)生，但等離子的降溫功效（等離子對(duì)動(dòng)能的屏蔽掉和消化吸收，降低了激光對(duì)原材質(zhì)的動(dòng)能鍵入）促使等離子自身"超溫"，卻阻攔了小圓孔保持持續(xù)存有，非常容易造成出氣孔等焊接缺點(diǎn)，進(jìn)而危害焊接成型和連接頭的物理性能，因此小圓孔的引誘和平穩(wěn)變成確保激光焊接品質(zhì)的一個(gè)關(guān)鍵。

因?yàn)殇X合金的高反射和高傳熱性，要誘發(fā)小圓孔的產(chǎn)生就必須激光有更好的功率密度。因?yàn)楣β拭芏乳y值的多少實(shí)質(zhì)中受其合金成分的操縱，因而可以根據(jù)操縱加工工藝主要參數(shù)，挑選明確激光輸出功率確保適宜的熱輸出量，來(lái)獲取平穩(wěn)的焊接全過(guò)程。此外，功率密度閥值一定水平上還遭受維護(hù)汽體類(lèi)型的危害。例如，激光焊接鋁合金時(shí)應(yīng)用N2氣時(shí)可較非常容易地誘發(fā)出小圓孔,而應(yīng)用He氣則不可以誘發(fā)出小圓孔。這是由于N2和Al中間可產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成的Al-N-O 三元化學(xué)物質(zhì)提升了對(duì)激光消化率。

3. 出氣孔問(wèn)題

鋁合金類(lèi)型不一樣，造成的出氣孔種類(lèi)也不一樣。一般覺(jué)得，鋁合金在焊接全過(guò)程中發(fā)生下列幾種出氣孔。

1) 氡氣孔。鋁合金在有氫的條件中融化后，其里面的過(guò)氧化物量可做到0.69ml/100g以上。但凝結(jié)之后，其平衡狀態(tài)下的溶氫工作能力較多僅有0.036ml/100g，二者相差近20倍。因而，在由液體向固體變化的歷程中，液體鋁中不必要的氡氣必然要進(jìn)行析出。假如進(jìn)行析出的氫不可以成功上調(diào)逸出，便會(huì)集聚成汽泡殘余在固體鋁合金變成出氣孔。

2) 維護(hù)汽體造成的出氣孔。在較高能激光焊接鋁合金的歷程中，因?yàn)槿酆系锥诵A孔前端金屬材料的明顯揮發(fā)，使維護(hù)汽體被卷進(jìn)熔合產(chǎn)生汽泡，當(dāng)氣泡趕不及逸出而殘余在固體鋁合金中即變成出氣孔。

3) 小圓孔坍塌造成的出氣孔。在激光焊接全過(guò)程中，當(dāng)表面支撐力超過(guò)蒸汽工作壓力時(shí)，小圓孔將不可以保持比較穩(wěn)定而坍塌，金屬材料趕不及添充就建立了孔眼。對(duì)降低或防止鋁合金激光焊接中的孔洞缺點(diǎn)也是有許多具體對(duì)策，如調(diào)節(jié)激光輸出功率波型，降低小圓孔不穩(wěn)定坍塌，更改光線(xiàn)聚焦點(diǎn)相對(duì)高度和歪斜直射，在焊接全過(guò)程時(shí)增加磁感應(yīng)經(jīng)場(chǎng)功效及其在真空泵中開(kāi)展焊接等。近年來(lái)，又出現(xiàn)了選用填絲或預(yù)設(shè)合金粉未、復(fù)合型熱原和雙聚焦點(diǎn)技術(shù)性來(lái)降低出氣孔造成的加工工藝，有出色的實(shí)際效果。

4. 裂痕問(wèn)題

鋁合金歸屬于常見(jiàn)的碳化物鋁合金，在激光焊接迅速凝結(jié)下更易于造成熱裂痕，焊接金屬材料結(jié)晶體時(shí)在柱狀晶界限產(chǎn)生AL-Si或Mg-Si等低溶點(diǎn)碳化物是造成裂痕造成的緣故。為降低熱裂痕，可以選用填絲或預(yù)設(shè)合金粉未等方式 開(kāi)展激光焊接。根據(jù)調(diào)節(jié)激光波型，操縱熱鍵入還可以降低結(jié)晶體裂痕。

三、鋁合金激光焊接的發(fā)展前途

鋁合金激光焊接更為人引人注意的特性是其效率高，而要發(fā)揮這類(lèi)效率高便是把它應(yīng)用到大薄厚深熔焊接中。因而，科學(xué)研究和應(yīng)用功率大的激光器開(kāi)展大薄厚深熔焊接將是發(fā)展方向的大勢(shì)所趨。大薄厚深電弧焊接更為明顯了小圓孔狀況及對(duì)焊接出氣孔的危害，因而小圓孔產(chǎn)生原理及操縱越來(lái)越更為，它終將變成業(yè)內(nèi)一同關(guān)注和探討的熱點(diǎn)話(huà)題。

改進(jìn)激光焊接全過(guò)程的穩(wěn)定度和焊接成型、提升焊接品質(zhì)是大家追尋的總體目標(biāo)。因而，激光-電孤復(fù)合型加工工藝、填絲激光焊接、預(yù)設(shè)粉末激光焊接、雙聚焦點(diǎn)技術(shù)性及其光線(xiàn)整形美容等新技術(shù)應(yīng)用可能獲得進(jìn)一步完善和發(fā)展趨勢(shì)。