為使激光焊接能有效進(jìn)行焊接鋁合金門(mén)窗,焊縫尺寸應(yīng)該遠(yuǎn)小于激光在工件表面光斑的尺寸(小于0.15mm)
鋁合金門(mén)窗焊接缺陷及控制措施:
激光焊接是以激光作為高能密度光源,具有加熱快和瞬時(shí)凝固的特點(diǎn),深寬比高達(dá)到12:1,由此激光焊能夠焊透鋁合金門(mén)窗而表面的熱影響又不大。但是由于鋁合金具有高的反射率和良好的導(dǎo)熱性以及等離子體的屏蔽作用,焊接時(shí)不可避免地出現(xiàn)一些缺陷問(wèn)題,其中最主要的兩個(gè)缺陷是氣孔和熱裂紋。鋁合金激光焊接的主要缺陷之一是氣孔問(wèn)題。經(jīng)過(guò)試驗(yàn),材料表面狀態(tài)、保護(hù)氣體種類、流量及保護(hù)方法、焊接能量和焊縫形狀都影響氣孔的產(chǎn)生,選擇合適的表面處理措施(徹底清除鋁合金表面油污,氧化層,保持干燥),加強(qiáng)氣體保護(hù)和采用高功率、高速度、大離焦量(負(fù)值)焊接時(shí)可以使氣孔的產(chǎn)生降低到最少。熱裂紋也是鋁合金門(mén)窗激光焊接時(shí)最常見(jiàn)的缺陷,激光焊接時(shí),焊縫細(xì),特別是脈沖激光焊接,總輸入能量低,冷卻速度快,液化裂紋不易產(chǎn)生。防止熱裂紋的產(chǎn)生是鋁合金激光焊接的關(guān)鍵技術(shù)之一,在脈沖點(diǎn)焊時(shí),調(diào)節(jié)脈沖波形,控制熱輸人同樣可以減少結(jié)晶裂紋。而在使用連續(xù)光纖激光焊接時(shí),能量的穩(wěn)定性讓熱裂紋不明顯,大部分鋁合金焊接不會(huì)脆斷,焊后有一定的韌性,優(yōu)勢(shì)明顯。連續(xù)光纖激光焊接機(jī),直縫焊鋁速度可達(dá)到1.5m每分鐘,在效率上可以滿足客戶的要求。
鋁合金門(mén)窗激光焊的難點(diǎn)之一就是鋁合金對(duì)激光的高反射。試驗(yàn)表明,進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻骖A(yù)處理如噴砂處理、砂紙打磨、表面化學(xué)浸蝕、表面鍍、石墨涂層、空氣爐中氧化等均可以降低光束反射,有效地增大鋁合金對(duì)光束能量的吸收。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)接頭坡口幾何形狀對(duì)光束吸收率的影響,比如:尖V形坡口接頭比無(wú)坡口或方坡口接頭的吸收率要高得多。基于這一點(diǎn),正信激光工程人員從焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面考慮,利用設(shè)計(jì)合理工裝夾具來(lái)增加鋁合金門(mén)窗表面對(duì)激光能量的吸收。
鋁合金激光焊接比傳統(tǒng)的焊接技術(shù)具有明顯的高效、可控和優(yōu)質(zhì)的特點(diǎn),但是其缺陷的形成機(jī)理和預(yù)防措施也獨(dú)具特色。正信激光在鋁合金激光焊接技術(shù)中的工藝已經(jīng)很成熟,所存在的問(wèn)題大部分都可以解決的。
連續(xù)激光焊接機(jī)在焊鋁合金門(mén)窗中的優(yōu)勢(shì)(連續(xù)激光,脈沖激光,氬弧焊的比較):
工業(yè)純鋁用脈沖激光焊能很好地焊接,焊后一般不會(huì)出現(xiàn)裂紋,但現(xiàn)在有些行業(yè),焊后表面需要打磨,而激光脈沖焊后會(huì)有凹陷,打磨量會(huì)增加,這增加了加工周期和生產(chǎn)成本,而連續(xù)激光器可以很好的解決這些問(wèn)題。脈沖焊點(diǎn)不均勻,咬邊,表面有凹陷,飛濺較多,焊后強(qiáng)度不高。為了改善焊縫質(zhì)量,采用連續(xù)激光器焊接,焊縫表面平滑均勻,無(wú)飛濺,無(wú)缺陷,焊縫內(nèi)部無(wú)裂紋。
氬弧焊焊接鋁合金門(mén)窗時(shí)表面焊斑大,后續(xù)拋光處理成本高;焊接的深度相對(duì)于激光焊更淺。比如0.6mm厚度的鋁合金門(mén)窗,稍微不注意氬弧焊就點(diǎn)穿了。而2mm厚的鋁合金門(mén)窗用氬弧焊焊接后要么是焊斑太大,要么是焊接深度不夠,后續(xù)處理復(fù)雜成本高昂。
在鋁合金門(mén)窗的焊接方面,連續(xù)激光器的優(yōu)勢(shì)很明顯 與傳統(tǒng)的焊接方法相比,生產(chǎn)效率高,且無(wú)需填絲;與脈沖激光焊相比可以解決其在焊后產(chǎn)生的缺陷,如裂紋 氣孔 飛濺等,保證鋁合金在焊后有良好的機(jī)械性能;焊后不會(huì)凹陷,焊后拋光打磨量減少,節(jié)約了生產(chǎn)成本 但是因?yàn)檫B續(xù)激光器的光斑比較小,所以對(duì)工件的裝配精度要求較高。
鋁合金門(mén)窗激光焊接機(jī)技術(shù)參數(shù):
正信激光的激光設(shè)備從200W到2000W,從YAG到連續(xù)光纖,從機(jī)械手到焊縫自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng),配套相應(yīng)工裝夾具,能夠滿足客戶任何激光焊接的要求