活性激光焊接對(duì)鋁合金焊縫氣孔及合金元素?zé)龘p的影響.pdf_第1頁(yè)
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1、5A01鋁合金是我國(guó)自行研制的Al-Mg系高強(qiáng)防銹鋁合金,由于含鎂量高,加工硬化率大,所以強(qiáng)度較高。主要用途為艦艇用鋁合金板材,耐蝕、可焊、中高強(qiáng)度的鋁合金結(jié)構(gòu)件。鋁合金激光焊對(duì)激光吸收效率低,焊縫成形差,易形成氣孔,而鋁合金活性激光焊不但可以提高激光的吸收效率,而且能改善焊縫成形,降低焊縫中氣孔的含量。
  本論文以5mm-5A01鋁合金為試驗(yàn)材料進(jìn)行激光活性焊,試驗(yàn)所用活性劑為單一組元活性劑(SiO2、NaF、CaF2、Cr2

2、O3、Na3AlF6)和復(fù)合組元活性劑(SiO2+ Cr2O3、Cr2O3+ CaF2、CaF2+Na3AlF6、Na3AlF6+ SiO2)。其中單組元活性劑與無水酒精的配比為1:1,復(fù)合活性劑與酒精的配比為1:1:1。激光焊試驗(yàn)首先在尺寸為290mm*80mm*5mm鋁合金上進(jìn)行激光堆焊試驗(yàn),分析活性劑對(duì)焊縫成形、改善激光吸收效率的影響;以SiO2活性劑,在尺寸為150mm*70mm*5mm鋁合金板材上,進(jìn)行激光對(duì)接焊試驗(yàn),研究工藝

3、參數(shù)對(duì)焊縫Mg元素的燒損、焊縫區(qū)硬度的影響。
  試驗(yàn)研究結(jié)果表明:鋁合金表面涂抹活性劑后,對(duì)焊縫成形有不同程度的影響。涂敷 SiO2活性劑時(shí)焊縫成形較好,表面呈魚鱗狀均勻分布?;钚詣┑奶砑訒?huì)增加焊縫的熔深、改善焊縫的深寬比,其中Na3AlF6、SiO2單一組元活性劑作用最為明顯;涂抹活性劑后焊縫中并未產(chǎn)生新的物相,未檢測(cè)到活性劑元素;涂抹活性劑使得焊縫熔池輪廓發(fā)生改變,呈現(xiàn)出“酒杯狀”;不同的活性劑對(duì)焊縫硬度影響不同,其中涂敷S

4、iO2、Cr2O3+CaF2時(shí)焊縫區(qū)硬度分布均勻且高于未涂抹活性劑焊縫區(qū)硬度。
  5A01鋁合金活性激光對(duì)接焊試驗(yàn),采用SiO2活性劑,激光功率在4KW~4.5KW范圍內(nèi)時(shí),焊縫氣孔率與功率不成線性關(guān)系,涂抹活性劑形成的焊縫氣孔率低于無活性劑氣孔率;焊接速度在1.5m/min~2.4m/min范圍內(nèi),涂抹活性劑與無活性劑在速度的影響下焊縫氣孔率變化趨勢(shì)一致,隨速度的增加焊縫氣孔率先變大后減小,涂抹活性劑焊縫氣孔率低于無活性劑焊縫

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