铝及铝合金激光焊接技术
激光焊接铝合金的难点及采取的工艺措施
激光焊接铝合金的难点及采取的工艺措施随着科技的发展，激光焊接技术在各个领域得到了广泛的应用，尤其是在金属材料的加工过程中。
激光焊接铝合金这一领域却面临着诸多挑战。
本文将从铝合金的特点、激光焊接的难点以及采取的工艺措施等方面进行详细的探讨。
一、铝合金的特点铝合金是一种具有优良性能的金属材料，它具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点。
这些特点使得铝合金在航空、航天、汽车等领域具有广泛的应用前景。
铝合金的这些优点也给激光焊接带来了一定的难度。
铝合金的熔点较低，容易产生氧化膜，影响焊接质量。
铝合金的热导率较高，导致热量容易散失，需要采用较高的功率进行焊接。
铝合金的成分复杂，不同种类的铝合金之间存在化学成分差异，这也给激光焊接带来了一定的挑战。
二、激光焊接铝合金的难点1. 氧化膜的影响铝合金在加热过程中容易产生氧化膜，这层氧化膜不仅会影响焊缝的质量，还会导致气孔的产生。
因此，在激光焊接铝合金时，需要采取一定的措施去除氧化膜。
常用的方法有机械磨削、化学清洗和电化学清理等。
2. 热量散失问题铝合金的高热导率导致热量容易散失，这就需要在激光焊接过程中采用较高的功率进行加热。
过高的功率会导致焊缝过深，产生裂纹。
因此，在激光焊接铝合金时，需要寻找合适的功率平衡点。
3. 成分差异问题铝合金的成分复杂，不同种类的铝合金之间存在化学成分差异。
这就要求在激光焊接过程中，需要根据不同的铝合金种类选择合适的焊接参数和工艺措施。
还需要对铝合金的微观结构进行分析，以便更好地控制焊缝的形成和性能。
三、采取的工艺措施针对上述难点，本文提出以下几点工艺措施：1. 采用预处理方法去除氧化膜在激光焊接前，可以采用机械磨削、化学清洗和电化学清理等方法去除铝合金表面的氧化膜。
这样可以有效地减少氧化膜对焊缝质量的影响。
2. 调整激光功率平衡热量散失问题在激光焊接过程中，可以通过调整激光功率来平衡热量散失问题。
一般来说，随着激光功率的增加，焊缝深度也会增加。
铝与铝合金的焊接方法
铝合金焊接的几种先进工艺:搅拌摩擦焊、激光焊、激光- 电弧复合焊、电子束焊。
针对于焊接性不好和曾认为不可焊接的合金提出了有效的解决方法,几种工艺均具有优越性,并可对厚板铝合金进行焊接。
关键词:铝合金搅拌摩擦焊激光焊激光- 电弧复合焊电子束焊1 铝合金焊接的特点铝合金由于重量轻、比强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中,采用铝合金代替钢板材料焊接,结构重量可减轻50 %以上。
铝合金焊接有几大难点:①铝合金焊接接头软化严重,强度系数低,这也是阻碍铝合金应用的最大障碍;②铝合金表面易产生难熔的氧化膜(Al2O3 其熔点为2060 ℃) ,这就需要采用大功率密度的焊接工艺;③铝合金焊接容易产生气孔;④铝合金焊接易产生热裂纹;⑤线膨胀系数大,易产生焊接变形;⑥铝合金热导率大(约为钢的4 倍) ,相同焊接速度下,热输入要比焊接钢材大2～4 倍。
因此,铝合金的焊接要求采用能量密度大、焊接热输入小、焊接速度高的高效焊接方法。
2 铝合金的先进焊接工艺针对铝合金焊接的难点,近些年来提出了几种新工艺,在交通、航天、航空等行业得到了一定应用,几种新工艺可以很好地解决铝合金焊接的难点,焊后接头性能良好,并可以对以前焊接性不好或不可焊的铝合金进行焊接。
2. 1 铝合金的搅拌摩擦焊接搅拌摩擦焊FSW( Friction Stir Welding) 是由英国焊接研究所TWI ( The Welding Institute) 1991 年提出的新的固态塑性连接工艺[1～2 ] 。
图1为搅拌摩擦焊接示意图[3 ] 。
其工作原理是用一种特殊形式的搅拌头插入工件待焊部位,通过搅拌头高速旋转与工件间的搅拌摩擦,摩擦产生热使该部位金属处于热塑性状态,并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动,从而使焊件压焊在一起。
图2 为搅拌摩擦焊接过程[4 ] 。
由于搅拌摩擦焊过程中不存在金属的熔化,是一种固态连接过程,故焊接时不存在熔焊的各种缺陷,可以焊接用熔焊方法难以焊接的有色金属材料,如铝及高强铝合金、铜合金、钛合金以及异种材料、复合材料焊接等。
hb 铝合金激光填丝焊接工艺
hb 铝合金激光填丝焊接工艺以HB铝合金激光填丝焊接工艺为标题的文章导言：随着工业技术的不断发展，激光焊接技术在金属焊接领域中扮演着越来越重要的角色。
HB铝合金是一种常见的铝合金材料，具有轻质、高强度和耐腐蚀的特点，在航空航天、汽车制造和电子领域得到广泛应用。
本文将探讨HB铝合金激光填丝焊接工艺的特点、优势和应用。
一、HB铝合金激光填丝焊接工艺的特点HB铝合金激光填丝焊接工艺是指利用激光束对铝合金进行填充焊接的一种技术。
相比传统的铝合金焊接方法，HB铝合金激光填丝焊接具有以下特点：1. 高精度：激光焊接技术能够实现高精度的焊接，填充焊接的缝隙较小，焊缝质量更好。
2. 低热输入：激光焊接过程中，热影响区域较小，可以避免因过高的焊接温度导致材料变形或热裂纹的问题。
3. 高效率：激光焊接速度快，焊接效率高，能够提高生产效率和降低成本。
4. 自动化程度高：激光焊接设备可以与机器人等自动化设备配合使用，实现自动化生产，提高生产效率和一致性。
二、HB铝合金激光填丝焊接工艺的优势HB铝合金激光填丝焊接工艺相比传统的焊接方法具有以下优势：1. 填充性能好：激光焊接可以实现铝合金材料的高质量填充，焊接接头强度高，抗拉强度和疲劳寿命都有所提高。
2. 焊接速度快：相比传统的TIG焊接方法，激光焊接速度更快，能够大幅度提高生产效率。
3. 无需后续处理：激光焊接工艺的焊缝表面质量好，通常不需要进行后续的表面处理，减少了生产工艺和成本。
4. 可焊接性广泛：HB铝合金激光填丝焊接工艺不仅适用于HB系列铝合金，还适用于其他铝合金材料的焊接。
三、HB铝合金激光填丝焊接工艺的应用HB铝合金激光填丝焊接工艺在各个领域都有广泛的应用，特别是在航空航天、汽车制造和电子领域。
具体应用包括以下几个方面：1. 航空航天领域：HB铝合金激光填丝焊接工艺可以用于航空航天领域的飞机结构件的焊接，如机身、机翼等，能够提高零部件的质量和强度。
2. 汽车制造领域：HB铝合金激光填丝焊接工艺可以用于汽车制造中的车身焊接，如车身框架、车门等，能够提高车身的强度和安全性。
铝合金门窗激光无缝焊接技术说明。
铝合金门窗激光无缝焊接技术说明。
1. 引言说到铝合金门窗，大家应该都不陌生吧？它们轻便、美观，而且耐腐蚀，简直是家装界的小明星。
不过，要想让这些小明星更闪亮，焊接技术可就不能马虎了。
今天我们聊聊一种特别酷炫的焊接方式——激光无缝焊接！这技术真是让人眼前一亮，跟那些老土的焊接方式比起来，简直是天上掉下来的馅饼。
2. 激光无缝焊接的基本原理2.1 什么是激光焊接？说白了，激光焊接就是用高强度的激光束来熔化金属，形成牢固的接头。
听起来是不是有点科幻？没错，这玩意儿就是科技的产物，效率高得令人咋舌。
而且，这种焊接方式的精确度高，能让焊缝如同细线一样，简直像是在缝合一件艺术品。
2.2 无缝焊接的优势提到“无缝”，我们就要说说这项技术的好处了。
首先，无缝焊接显著提高了铝合金门窗的强度和密封性。
你想啊，门窗如果有缝，风一吹进来，保暖效果简直是没得谈了。
其次，外观上没有焊接痕迹，给人一种简洁大方的感觉，真是让家里看上去高大上！而且，焊接速度快，省时省力，简直是装修队的福音。
3. 实际应用3.1 在家居装修中的应用想象一下，你家新装的铝合金窗户，简约大气，焊接处连个缝都看不见，朋友们来家做客时，那个羡慕劲儿，嘿，简直能把人乐翻天。
这种技术在家居装修中的运用，不仅能提升家居的整体美感，还能大幅度提高门窗的使用寿命，真是给力！3.2 在工业领域的运用说到工业应用，激光无缝焊接也是大显身手。
比如，汽车行业的车身焊接，或者航空航天领域的零部件加工，激光焊接的优势再一次凸显。
高速、精确又耐用，谁不想在生产线上用上这么棒的技术呢？而且，这样一来，企业的生产效率也能蹭蹭上涨，生意兴隆，老板开心。
4. 小结总的来说，铝合金门窗的激光无缝焊接技术，真的是一个了不起的进步。
它不仅提高了门窗的质量，还为我们创造了一个更舒适的生活环境。
想要打造一个既美观又实用的家，这项技术可是你不能错过的“秘密武器”哦！所以，别再犹豫了，赶紧了解一下这项技术，让你的家装之路更加顺利吧！记住，科技的进步总是让我们的生活变得更美好，未来还会有更多惊喜等着我们，咱们一起期待吧！。
铝合金门窗激光无缝焊接技术说明。
铝合金门窗激光无缝焊接技术说明。
1. 引言哎呀，大家好！今天咱们要聊的可是一个神奇的技术——铝合金门窗的激光无缝焊接技术。
别看名字长得像个超复杂的数学公式，其实它的原理比咱们看个球赛还简单。
咱们就像打开一本有趣的小说一样，慢慢道来这激光焊接的奥秘吧！2. 技术概述2.1 什么是激光无缝焊接？激光无缝焊接，听起来像是魔法对吧？其实，它就是利用高能激光束，像对准了目标的超级显微镜，把铝合金门窗的接缝处加热到熔化状态，然后再快速冷却，形成一个强大且光滑的焊接点。
这种焊接方式，不需要咱们去二次打磨，直接就能得到平整的接缝，真是省时省力，谁用谁知道！2.2 激光焊接的优势说到优势，那可真是多得数不清。
首先，这激光焊接精准得吓人，能把焊接点控制得像割瓜子似的，一点误差都没有。
其次，焊接出来的接缝不仅美观，还特别结实。
那感觉就像是它的“身上”长了个超级强的“铠甲”，坚固耐用。
再来，这技术还能减少热影响区，减少了变形的可能，简直就是门窗界的“智多星”！3. 应用场景3.1 住宅门窗咱们的家居门窗用激光焊接，就像给门窗穿上了一件“隐形的盔甲”，既美观又耐用。
无论是现代简约风还是欧式古典风，激光焊接的门窗都能完美适配。
不仅如此，它还能让门窗的接缝处看起来光滑如新，无论从哪个角度看，都觉得是高大上的品质！3.2 工业门窗工业领域对门窗的要求那可是高得很，得耐磨、耐冲击，还得抗各种恶劣天气。
激光焊接技术正是工业门窗的“黄金搭档”，它能让门窗的每一个焊接点都像铁板一样结实，确保门窗在工地上或者工厂里也能顶得住各种考验。
4. 实施步骤4.1 准备工作首先，要保证铝合金门窗的材料干净、平整，没有油污或者锈迹。
再来，得把焊接区域标记清楚，确保激光能准确照射到需要焊接的地方。
就像准备做一道美味的菜，材料要先准备好才行！4.2 激光焊接然后，激光焊接的机器就得上场啦。
把铝合金门窗放到机器上，激光束会开始工作，它会迅速而准确地将焊接区域加热到熔化状态，然后迅速冷却。
铝合金激光填丝焊接特点
铝合金激光填丝焊接特点铝合金激光填丝焊接是一种高效、高质量的焊接方法，具有以下特点。
铝合金激光填丝焊接具有较高的焊接速度。
激光填丝焊接技术采用高能量密度的激光束来熔化焊接材料，然后通过填充金属线补充熔融材料，实现焊缝的形成。
相比传统的手工焊接或其他自动化焊接方法，激光填丝焊接速度更快，可以大大提高焊接效率。
铝合金激光填丝焊接具有较小的热影响区。
激光焊接过程中，激光束的热能集中在焊接接头上，只有很小的热能传导到周围材料中，因此可以减少热影响区的大小。
这对于铝合金等热敏性材料来说非常重要，可以避免因焊接热量过大而导致的变形、裂纹等缺陷。
第三，铝合金激光填丝焊接具有较高的焊接强度。
激光填丝焊接可以实现高温下的快速凝固，填充金属线与母材迅速形成冷却后的焊缝，焊缝组织细小且均匀。
这样可以提高焊接强度，并且焊缝的力学性能更接近于母材，保证了焊接接头的整体性能。
铝合金激光填丝焊接还具有较好的自动化控制性能。
激光填丝焊接可以通过机器人或自动化设备实现全自动操作，减少了人工干预，提高了焊接的一致性和稳定性。
同时，激光焊接系统可以通过精确的能量控制和焊接参数调节，实现对焊接过程的精密控制，保证焊接质量的稳定性。
铝合金激光填丝焊接具有较少的气体保护需求。
相比于传统的氩弧焊接等方法，激光填丝焊接不需要大量的气体保护，减少了气体消耗和气体交换的步骤，节约了成本。
总结起来，铝合金激光填丝焊接具有高焊接速度、小热影响区、高焊接强度、好的自动化控制性能和较少的气体保护需求等特点。
这些特点使得铝合金激光填丝焊接成为了铝合金焊接领域的一种重要技术，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
随着激光技术的不断发展和改进，铝合金激光填丝焊接的应用前景将会更加广阔。
铝合金激光焊接技术
一、概述铝合金具有高比强度、高比模量和高疲劳强度，以及良好的断裂韧性和较低的裂纹扩展率，同时还具有优良的成形工艺性和良好的抗腐蚀性。
因此，被广泛应用于各种焊接结构和产品中。
传统的铝合金焊接一般采用TIG焊或MIG焊工艺，但所面临的主要问题是焊接过程中较大的热输入使铝合金板变形较大，焊接速度慢，生产效率低。
由于焊接变形大，随后的矫正工作往往浪费大量的时间，增加了制造成本，影响了生产效率和制造质量。
而激光焊接具有功率密度高、焊接热输入低、焊接热影响区小和焊接变形小等特点，使其在铝合金焊接领域受到格外的重视。
铝合金激光焊接的主要难点在于：（1）铝合金对激光束的高初始反射率及其本身的高导热性，使铝合金在未熔化前对激光的吸收率很低，“小孔”的诱导比较困难。
（2）铝的电离能低，焊接过程中光致等离子体易于过热和扩展，使得焊接稳定性差。
（3）铝合金激光焊接过程中容易产生气孔和热裂纹。
（4）焊接过程中合金元素的烧损，使铝合金焊接接头的力学性能下降。
二、铝合金激光焊接的问题及对策1．铝合金对激光的吸收率问题材料对激光的吸收率由下式决定：ε=0.365{ρ[1+β(T－20)] /λ}1/2式中ρ——铝合金20℃的直流电阻率，Ω.m；β——电阻温度系数，℃-1；T——温度，℃；λ——激光束的波长，m。
对于铝合金来说，吸收率是温度的函数。
在铝合金表面熔化、汽化前，由于铝合金对激光的高反射，吸收率将随温度的升高缓慢增加，一旦铝合金表面熔化、汽化，对激光的吸收率就会迅速增大。
为提高铝合金对激光的吸收，可以采用以下方法：（1）采取适当的表面预处理工艺表1所示为铝在原始表面(铣、车加工后) 、电解抛光、喷砂(300目砂子)及阳极氧化(氧化层厚度μm 级) 4种表面状况下对入射光束能量的吸收情况。
由此可见，阳极氧化和喷砂处理可以显著提高铝对激光束的能量吸收。
另外，砂纸打磨、表面化学浸蚀、表面镀、石墨涂层及空气炉中氧化等铝表面预处理措施对激光束的吸收是有效的。
铝合金激光焊接工艺研究精选全文
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铝合金激光焊接工艺研究
近些年来，随着激光焊接技术的发展和完善，铝合金激光焊接技
术成为焊接工艺领域的重要研究方向，其中形成的焊接结构性能优异，成为替代焊接方法的重要方式。
手艺性高技能强是激光焊接技术的重要特点，它不仅可以实现
对看不见位置的多次准确焊接，而且可以对大型装备和变形件进行焊接，并能达到良好的焊接效果。
此外，它也具有即使是极薄材料也能
充分实现焊接的特点，从而避免了低透子焊法在复杂构造中的难点。
铝合金激光焊接具有快速高效的特点，可取得均匀的热输入，能
够控制焊接温度，进而改善了焊接的性能，降低焊接金属的吸收力，
同时增大了拉伸强度和延伸率。
紧凑的焊接结构可以有效地避免焊接
问题带来的焊缝中的气裂，避免焊疤的形成，并且由于激光焊接的关
节质量良好，具有极强的耐磨性、耐腐蚀性和绝缘性。
因此，铝合金激光焊接成为当今极具应用前景的焊接技术，未来
将带给我们更加丰富的应用和更多的发展前景。
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铝及铝合金激光焊接技术
铝及铝合金激光焊接技术(Laser Welding)是近十几年来发展起来的一项新技术，与传统焊接工艺相比，它具有功能强、可靠性高、无需真空条件及效率高等特点。
其功率密度大、热输入总量低、同等热输入量熔深大、热影响区小、焊接变形小、速度高、易于工业自动化等优点，特别对热处理铝合金有较大的应用优势。
可提高加工速度并极大地降低热输入，从而可提高生产效率，改善焊接质量。
在焊接高强度大厚度铝合金时，传统的焊接方法根本不可能单道焊透，而激光深熔焊时形成大深度的匙孔，发生匙孔效应，则可以得到实现。
激光焊接铝合金有以下优点：①能量密度高，热输入低，热变形量小，熔化区和热影响区窄而熔深大；②冷却速度高而得到微细焊缝组织，接头性能良好；
③与接触焊相比，激光焊不用电极，所以减少了工时和成本；④不需要电子束焊时的真空气氛，且保护气和压力可选择，被焊工件的形状不受电磁影响，不产生X射线；⑤可对密闭透明物体内部金属材料进行焊接；⑥激光可用光导纤维进行远距离的传输，从而使工艺适应性好，配合计算机和机械手，可实现焊接过程的自动化与精密控制。
现在应用的激光器主要是CO2和YAG激光器，CO2激光器功率大，对于要求大功率的厚板焊接比较适合。
但铝合金表面对CO2激光束的吸收率比较小，在焊接过程中造成大量的能量损失。
YAG激光一般功率比较小，铝合金表面对YAG 激光束的吸收率相对CO2激光较大，可用光导纤维传导，适应性强，工艺安排简单等。
在焊接大厚度铝合金时，传统的焊接方法根本不可能单道焊透，而激光深熔焊时形成大深度的匙孔，发生匙孔效应，则可以得到实现。
图3为激光焊接时的小孔形状。
图4为激光深熔焊示意图。
铝及铝合金的激光焊接难点在于铝及铝合金对辐射能的吸收很弱,对CO2激光束(波长为10. 6μm)表面初始吸收率1. 7 %；对YAG激光束(波长为1. 06μm)吸收率接近5 %。
图5为不同金属对激光的吸收率。
比较复杂,高频引弧时引起电极烧损和电弧摆动，起弧后稳定性不强，同时在电弧的高温状态下，电极迅速烧损。
但激光与等离子弧复合可明显提高熔深和焊接速度。
铝合金激光-电弧复合焊工艺中可控参数较多，主要有以下几方面。
①激光功率和电弧电流电压等：复合焊接对激光功率要求降低，同时功率因素对工艺影响很大，激光功率越大，熔深越大，而且这种影响力远大于激光单独焊接时对熔深的影响，增加电弧电源功率，熔化区宽度增加，热影响区增大，若采用脉冲YAG激光器，可调节脉冲频率和宽度以能提高工艺稳定性，减少气孔的形成；②焊接速度参数：随焊接速度的增加，焊接热输入降低，焊缝熔深降低，而且不同
的焊接速度影响匙孔的作用有所不同，从而影响焊接的稳定性；③激光与电弧中心的距离：在一定范围内，激光与电弧中心距DLA11越小则熔深越大，此时增加电弧电流不仅增加熔宽，而且增加熔深；④激光与电弧配合方式：国际上对复合焊的研究一般采用激光垂直入射，电弧与激光束成一定角度，沿焊接方向激光或在电弧前或在电弧后，不同的设计安排影响复合焊接的工艺稳定性和焊接气孔、裂纹的形成；⑤填充材料的影响：通过填充焊丝、粉末来补充合金元素的烧损，增加焊缝强度，改善工艺性能，防止热裂纹；⑥保护气体成分及流速：复合焊中保护气体一般为Ar、He或Ar/ He混合气体，Ar的电离能低，易于形成等离子体，与激光束光子形成耦合作用，不利于保护，所以纯He气比纯Ar气保护效果好，但从经济角度来看Ar气更经济一些，国外有用Ar75%+He25%混合气保护进行激光焊接，效果良好，且可改善工艺性能。
其它还有一些因素影响，如焊前铝合金表面的清洁，氧化膜的去除，焊后热处理等。
当焊接高强度厚板铝合金时，可采用多道焊工艺达到完全熔透焊接，但厚板铝合金焊接易产生气孔、热裂纹及焊缝软化等问题，且其过程比较复杂。
厚板铝合金焊接变形严重，所以必须采用一些防变形的工艺。