鋁合金激光填絲焊缺陷分析及改進措施研究.pdf

1、激光填絲焊是鋁合金常用的焊接技術(shù)，通過填絲可以降低對母材裝配精度的要求，同時通過添加所需的合金元素，可以改善焊縫的組織和性能。但由于焊絲對熔池和匙孔造成的沖擊，以及鋁合金焊絲對激光的反射，會使得焊縫容易出現(xiàn)表面成型不良及氣孔等缺陷。
　　為此，本文基于高速攝像系統(tǒng)和X射線透射系統(tǒng)對鋁合金激光填絲焊過程中熔池表面、內(nèi)部特性進行了分析，系統(tǒng)研究了鋁合金激光填絲焊中常見的焊縫表面缺陷及氣孔缺陷的影響因素。并針對氣孔產(chǎn)生的本質(zhì)原因，提出了

2、焊絲預(yù)熔的激光填絲焊新方法。
　　首先，對焊縫成型缺陷的影響因素進行了研究。研究結(jié)果表明，焊絲位置和母材間隙對焊縫表面成型影響較大。焊縫表面的不連續(xù)缺陷是由于光-絲間距過大造成；焊縫的不對稱缺陷是由于焊絲偏移量過大造成；焊縫表面凹凸不平、下塌以及焊漏缺陷是由于母材間隙變大或不均勻造成。
　　其次，對焊縫氣孔缺陷的影響因素進行了研究。試驗研究了不同工藝參數(shù)對熔池特性的影響，以及熔池流動行為與氣泡運動特性之間的相關(guān)性。研究結(jié)果表

3、明，填絲會影響匙孔的穩(wěn)定性，增加焊縫中氣孔的數(shù)量，后送絲時焊縫中的氣孔更多；較小的送絲角度有利于減小焊絲對匙孔的沖擊，降低焊縫中的氣孔數(shù)量；熔池中的氣泡運動規(guī)律與熔池中的液態(tài)金屬流動特性具有密切相關(guān)性，低速焊時熔池中的液態(tài)金屬呈螺旋狀自下向上流動，高速焊時熔池中的液態(tài)金屬沿匙孔后壁呈直線自下向上流動，加速了氣泡的逸出，顯著降低了焊縫中的氣孔數(shù)量。
　　最后，提出了電弧預(yù)熔激光填絲焊和激光預(yù)熔雙焦點填絲焊新方法，通過TIG電弧或激光