鋁合金激光填絲焊工藝研究.pdf

1、鋁合金因其比強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)而有著廣闊的應(yīng)用前景.激光焊是高能量密度的焊接方法,熱源集中,激光焊縫窄而深,不會(huì)使工件增重過多,故而將其應(yīng)用于鋁合金材料的連接有著深遠(yuǎn)的發(fā)展意義.但是,對(duì)鋁合金采用不填加焊絲的激光自熔焊焊接,得到的焊縫容易出現(xiàn)下塌、氣孔、硬度強(qiáng)度有較大幅度降低等缺陷,并且對(duì)工件裝卡精度要求嚴(yán)格.針對(duì)以上問題提出采用激光填絲焊的方法來焊接鋁合金,本文在工藝特性、焊絲熔化行為及焊縫組織性能等幾個(gè)方面對(duì)鋁合金的激光填絲焊作了

2、研究.影響鋁合金激光填絲焊縫成形的主要參數(shù)有激光輸出功率、焊接速度、送絲速度等,要想得到成形好且缺陷少的焊縫,除了激光功率要選擇適當(dāng)外,送絲速度和焊接速度也有個(gè)匹配關(guān)系.試驗(yàn)表明,當(dāng)送絲角度在30°~55°之間、采用前送絲方式送絲時(shí),焊接參數(shù)較易選擇.當(dāng)激光輸出功率為1600~1900W、焊接速度為1.4~1.7m/min、送絲速度與焊接速度的比值為0.75~0.9時(shí),焊縫表面成形較好,且氣孔較少.利用CCD圖像系統(tǒng)觀察發(fā)現(xiàn),焊絲的熔化

3、主要受到了等離子體、金屬蒸汽加熱以及激光直接加熱的作用,此外還有熔池輻射加熱以及焊絲伸入到熔池里后熔池的熱傳導(dǎo)加熱.根據(jù)熔滴過渡的形態(tài)可知,焊絲熔化過渡時(shí)受到了熔滴本身的重力、表面張力、熔滴與工件表面的摩擦力、等離子體流力和金屬蒸氣沖力、保護(hù)氣吹力多個(gè)力的作用,選擇適當(dāng)?shù)乃徒z高度是保證熔滴能順利向熔池過渡的主要因素.最后對(duì)焊縫力學(xué)性能進(jìn)行分析.拉伸試驗(yàn)表明,在適當(dāng)參數(shù)下所得填絲焊縫的平均最大抗拉應(yīng)力可以達(dá)到母材的94.0％,普遍高于自熔