泊頭激光焊鋁，創(chuàng)新焊接技術(shù)在鋁合金材料中的應(yīng)用

• 時(shí)間：2024-11-30 01:34:58
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隨著汽車行業(yè)的不斷壯大，純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車將共同主導(dǎo)中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)的未來(lái)發(fā)展。電動(dòng)車輕量化和燃料電池的大量使用，必然涉及到越來(lái)越多的鋁合金焊接工藝。鋁合金作為一種重要的輕金屬材料，因其具有良好的物理、化學(xué)和機(jī)械性能而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。然而，傳統(tǒng)的惰性氣體鎢極保護(hù)焊和熔化極惰性氣體保護(hù)焊兩種焊接工藝，存在焊接速度慢、生產(chǎn)效率低等問(wèn)題，同時(shí)由于焊接熱輸入大，導(dǎo)致鋁合金焊接變形較大，且焊接接頭處晶粒粗大，產(chǎn)品質(zhì)量較差。在這種背景下，激光焊接技術(shù)以其高能量密度、較快的焊接速度和較小的熱輸入等優(yōu)勢(shì)，逐漸成為鋁合金焊接的重要方法。本文將對(duì)泊頭激光焊鋁進(jìn)行深入探討，以期為相關(guān)領(lǐng)域的研究和生產(chǎn)提供參考。 1.實(shí)驗(yàn)條件與方法

• 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 實(shí)驗(yàn)采用高光束質(zhì)量的飛博激光YDFL－2000－CW－MM高功率連續(xù)光纖激光器，工作模式為：CW／QCW，中心波長(zhǎng)為1080nm，光束質(zhì)量M2＜1.6；嘉強(qiáng)BW240－4KW光纖激光高功率以及具有同軸 CCD 顯示和照明功能的焊接頭（準(zhǔn)直聚焦配比為100：200）；史陶比爾TX90六軸機(jī)器人。采用JZX91熔深顯微鏡觀察焊縫表面。
• 實(shí)驗(yàn)材料 按合金化系列，鋁及鋁合金可分為 1 系（工業(yè)純鋁）、2 系（鋁 － 銅）、3 系（鋁 － 錳）、4 系（鋁 － 硅）、5 系（鋁 － 鎂）、6 系（鋁 － 鎂 － 硅）、7 系（鋁 － 鋅 － 鎂 －銅）、8 系（其他）八類合金。不同的系列的鋁合金由于成分和組織的差異，所表現(xiàn)出來(lái)的焊接性能相差也是比較大的。3系鋁合金是防銹鋁合金，具有優(yōu)秀的防銹特性，成形性、熔接性、耐蝕性均良好，其中3003鋁合金通常用于動(dòng)力電池外殼，3A21 鋁合金用于微波組件外殼。本次實(shí)驗(yàn)采用3003鋁合金材料進(jìn)行了激光焊接測(cè)試。焊接接頭采用對(duì)接的方式,將工件切割成100mm＊100mm＊2mm板材進(jìn)行對(duì)焊。 2.優(yōu)化后的焊接工藝參數(shù)
• 連續(xù)激光焊接參數(shù)優(yōu)化 離焦量：-1mm；激光器輸出功率：2000W；焊接速度：3m/min。在此條件下，焊縫表面成型較好且熔深適中。
• 脈沖激光焊接參數(shù)優(yōu)化 脈沖波形：方波；激光功率：2000W；離焦量：+1mm；占空比：50%；頻率：15Hz。在此條件下，焊縫表面成型較好且熔深適中。 通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析，可以看出激光焊接在鋁合金材料中的應(yīng)用具有很大的潛力。在未來(lái)的發(fā)展中，還需要進(jìn)一步深入研究如何提高激光焊接的效率和質(zhì)量，以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。