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铝合金激光焊接技术的应用与发展:宝盈集团

发布日期:2021-07-17 23:30浏览次数:
本文摘要:随着激光技术和铝合金开发技术的发展,更加积极地开展铝合金激光焊接技术基础研究,开发铝合金激光焊接新技术,更有效地拓展铝合金激光焊接结构的应用潜力,了解铝合金激光焊接技术的应用现状和发展趋势尤为重要。高强度铝合金强度、刚性、耐腐蚀、可加工性、力学性能高,已经沦落为航空航天、船舶等运输领域结构轻量化不可缺少的金属材料。其中飞机最常用。焊接技术在提高结构材料利用率、降低结构重量、简单配置和异种材料整体结构的低成本生产方面具有独特的优势,其中铝合金激光焊接技术是备受关注的热点。

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随着激光技术和铝合金开发技术的发展,更加积极地开展铝合金激光焊接技术基础研究,开发铝合金激光焊接新技术,更有效地拓展铝合金激光焊接结构的应用潜力,了解铝合金激光焊接技术的应用现状和发展趋势尤为重要。高强度铝合金强度、刚性、耐腐蚀、可加工性、力学性能高,已经沦落为航空航天、船舶等运输领域结构轻量化不可缺少的金属材料。其中飞机最常用。焊接技术在提高结构材料利用率、降低结构重量、简单配置和异种材料整体结构的低成本生产方面具有独特的优势,其中铝合金激光焊接技术是备受关注的热点。

激光焊接光束能量密度比其他焊接方法平均为109W/cm2,具有冷却集中、减少热损伤、焊接浅长宽比、减少焊接变形等优点。焊接工艺可实现集成、自动化、柔性、高速、高精度焊接,焊接工艺需要真空环境,不产生X-RA。

该技术在工业中所占比重已降至一国工业加工水平强弱的最重要标志。空客A380飞机和奥迪A8车将激光焊接铝合金结构的应用作为先进性的象征。因此,激光焊接是铝合金焊接技术最重要的发展方向。

随着材料技术的发展,各种高强度高韧性铝合金大量销售,特别是第三代铝锂合金、新型高强度铝合金频繁出现,明确拒绝铝合金激光焊接技术,铝合金的多样性也带来了各种激光焊接的新问题,因此,为了更有效地扩大铝合金激光焊接结构的适用性,需要深入研究这些问题。高功率激光焊接是将高强度激光辐射到金属表面,通过激光和金属之间的热结合将金属熔化加热和结晶形成焊接的技术。根据激光焊接的热作用机制,可分为热导焊接和浅熔焊接,主要适用于仪器零件的PCB或微池焊接。

后者在焊接过程中通常会产生类似电子束焊接的小孔效果,构成浅长的大焊缝。激光浅焊制作所需的激光功率低,该技术是目前应用于激光浅焊的高功率激光器的四种主要类型,具有表1右图所示的特点。

CO2气体激光器的工作介质是CO2气体,输入10.6米波长激光器,根据激光激发结构的形式,分为横流和轴流两种。横流CO2激光输出功率约为150kW,但光束质量好,不适合焊接。轴流CO2激光器光束质量好,可用作激光反射率低的铝焊接,商用激光功率也超过25kW。A318飞机铝合金底板是使用的CO2双光束激光焊接。

YAG液体激光工作介质为红宝石、钕玻璃、钕掺杂铝石榴石等,输入波长为1.06米的激光。与CO2激光相比,YAG激光更容易被金属吸收,不受等离子体影响,光纤传输、焊接操作者灵活、焊接方向无障碍,是目前铝合金结构焊接的主要激光。光泵Nd:YAG液体激光器在大功率运行时,由于泵灯输出能量而造成大部分热量损失,导致激光腔温度升高,产生激光热透镜效应,从而使YAG激光功率和光电能量转换效率低下。

近年来,用半导体泵、激光泵更换光泵液体激光器,不仅提高了光束质量,而且能量转化率和泵浦灯的寿命也有了明显提高。例如,近年来经常出现的Yb:YAGDisc激光,激光能量转换效率约为20%,可与光纤激光媲美。


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本文来源:宝盈集团-www.biquge01.net

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