Saldatura laser su leghe di alluminio
Le leghe di alluminio presentano i vantaggi di bassa densità, elevata resistenza e buona resistenza alla corrosione, quindi sono ampiamente utilizzate nell'industria automobilistica, delle nuove energie, aerospaziale e delle costruzioni. Allo stato attuale, la saldatura laser è stata ampiamente utilizzata nella produzione di prodotti in lega di alluminio. Rispetto ai metodi di saldatura tradizionali, la saldatura laser può fornire una maggiore efficienza produttiva, una migliore qualità della saldatura e ottenere saldature e automazione ad alta precisione di strutture complesse.
La saldatura laser è una tecnologia in cui un laser ad alta intensità viene irradiato sulla superficie metallica e il metallo viene fuso, quindi raffreddato e cristallizzato per formare una saldatura attraverso l'accoppiamento termico tra il laser e il metallo. Secondo il meccanismo di azione termica della saldatura laser, può essere suddivisa in due tipi: saldatura a conduzione termica e saldatura a penetrazione profonda. La saldatura a conduzione termica viene utilizzata principalmente per la saldatura di imballaggi o la micro-nano saldatura di parti di precisione; La saldatura laser a penetrazione profonda viene utilizzata principalmente per la saldatura di materiali che richiedono una penetrazione completa. Tra questi, il processo di saldatura vaporizzerà il materiale e il fenomeno del buco della serratura apparirà nel bagno fuso. Attualmente è il metodo di saldatura laser più utilizzato ed è anche il metodo preferito per la saldatura delle leghe di alluminio. Materiali ausiliari, attrezzature per saldatura semplici, senza materiali di consumo, facili da automatizzare. 02 Svantaggi: i requisiti per il film di saldatura sono elevati, quindi la saldatura è facile da affondare; il punto iniziale e il punto finale della saldatura sono facili da produrre punti chiave; la stabilità del processo di saldatura è generale e si verificano facilmente difetti di saldatura. 03Caso: industria della decorazione edilizia - 5 serie saldatura del telaio della porta in lega di alluminio .
A causa delle proprietà fisiche intrinseche delle leghe di alluminio, come basso assorbimento laser, basso punto di ebollizione degli elementi leganti, elevata conducibilità termica, elevato coefficiente di dilatazione termica, intervallo di temperatura di solidificazione relativamente ampio, elevato ritiro di solidificazione, bassa viscosità e elevato assorbimento di idrogeno nel liquido stato, ecc., in modo che durante il processo di saldatura laser si generino facilmente difetti come pori e cricche calde. Tra questi, la porosità è la forma più probabile di difetto nel processo di saldatura laser della lega di alluminio. Distruggerà la compattezza del metallo saldato, indebolirà l'effettiva area della sezione trasversale della saldatura e ridurrà le proprietà meccaniche e la resistenza alla corrosione della saldatura. Pertanto, devono essere prese misure efficaci. Misure per prevenire la formazione di pori e migliorare la qualità interna della saldatura.
Laser fusion welding porosity suppression method 01 Suppresses welding porosity through pre-welding surface treatment. Pre-welding surface treatment is an effective method to control metallurgical porosity in aluminum alloy laser welds. Usually, the surface treatment methods include physical and mechanical cleaning and chemical cleaning. After comparison, the process of chemically treating the surface of the test plate (metal cleaning agent cleaning - water washing - alkali cleaning - water washing - acid washing - water washing - drying) is the best. Among them, 25NaH (sodium hydroxide) solution is used for alkaline cleaning to remove the surface thickness of the material, and 20% HN03 (nitric acid) + 2% (hydrogen fluoride) aqueous solution is used for pickling to neutralize the residual alkali solution. After the surface treatment of the test plate, the welding is carried out within 24 hours , When the test plate stays for a long time after treatment, wipe it with anhydrous alcohol before welding. 02 Suppressing welding porosity through welding process parameters The formation of weld porosity is not only related to the quality of the surface treatment of the weldment, but also related to the welding process parameters. The influence of welding parameters on the weld porosity is mainly reflected in the penetration of the weld, that is, the back The effect of aspect ratio on stomata. It can be seen from the test that when the back-to-width ratio of the weld is R>0.6, la distribuzione concentrata dei pori della catena nella saldatura può essere efficacemente migliorata. Il residuo di pori nella saldatura viene eliminato.
03 Attraverso la corretta selezione del gas di protezione e della portata per sopprimere i pori di saldatura La selezione del gas di protezione influisce direttamente sulla qualità, l'efficienza e il costo della saldatura. Durante il processo di saldatura laser, la corretta iniezione di gas di protezione può ridurre efficacemente i pori di saldatura. Ar (argon) e He (elio) sono usati per proteggere la superficie della saldatura. Nel processo di saldatura laser della lega di alluminio, il grado di ionizzazione di Ar e He al laser è diverso, con conseguente diversa formazione della saldatura. Il risultato mostra che la scelta di Ar La porosità complessiva della saldatura ottenuta come gas di protezione è inferiore a quella della saldatura quando viene selezionato He come gas di protezione. Allo stesso tempo, dovremmo anche prestare attenzione al fatto che una grande quantità di plasma generato dalla saldatura non può essere soffiata via se la portata del gas è troppo piccola (10L/min), il che rende instabile il bagno di saldatura e aumenta la probabilità della formazione di porosità. La portata del gas è moderata (circa 15L/min) e si può ottenere il plasma. Controllo efficace, il gas protettivo ha un buon effetto antiossidante sul bagno fuso e la porosità è minima. Un flusso d'aria eccessivo è accompagnato da un'eccessiva pressione del gas, per cui parte del gas protettivo viene miscelato nel bagno fuso e la porosità aumenta.
La soppressione dei difetti di porosità nella saldatura laser delle leghe di alluminio è sempre stata un problema nel settore. Influenzato dalle prestazioni del materiale in lega di alluminio stesso, il fenomeno dell'assenza di porosità nella saldatura non può essere completamente evitato durante il processo di saldatura, ma la porosità può solo essere ridotta. Attraverso l'ottimizzazione del processo prima e dopo la saldatura, abbiamo riassunto e proposto tre modi per sopprimere la porosità attraverso esperimenti di riferimento per i colleghi del settore. Il laser DOTSLASER non si concentra solo sulla ricerca e l'innovazione della tecnologia dei prodotti laser, ma sviluppa ed esplora anche varie tecnologie di lavorazione laser e attende con impazienza di discutere con più esperti del settore per promuovere il miglioramento della tecnologia di lavorazione laser nel mio paese.
