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不同工藝參數對鋁合金激光深熔焊質量的影響

鋁合金激光焊接技術是近十幾年來發展起來的一項新技術。與傳統焊接方法相比,激光焊具有熱輸入小,能量密度高,熱影響區窄而熔深大,熱變形小,接頭性能好及易于控制等優點,因而逐漸得到廣泛的應用。但由于鋁合金具有較好的導熱性能,對極高的激光束初始反射率及焊接過程中產生的等離子體對激光束的屏蔽作用,使得工件吸收光束能量困難,焊接過程不穩定,同時還易產生裂紋、氣孔等缺陷。


目前對于鋁合金激光焊接技術的研究依然是當前激光焊研究的熱點,尤其是研究鋁合金激光焊的熔化特性、氣孔和裂紋的成因機理、焊接缺陷對力學性能的影響和激光焊接鋁合金的等離子體現象等等。如何基于鋁合金激光深熔焊的小孔誘導及行為機理,廣泛應用于鋁合金白車身的實際生產中,提升鋁合金激光焊焊接質量是目前全球主機廠的研究重點和難點。而在實車制造中,不同工藝參數對鋁合金車門5系內板和6系鋁合金加強板激光深熔焊焊接質量影響的研究尚未報道。


因此本文嘗試通過以下方法來探索在不同焊接速度和功率條件下對激光焊外觀質量和微觀質量的影響規律。該研究主要通過兩個路徑:⑴利用樣片實驗研究不同參數對鋁合金焊接質量的影響并獲得最優參數。⑵實車上分析最優參數下鋁合金激光焊焊接質量。


樣片級別實驗

實驗材料為5182/1.5mm鋁合金和S600/1.5mm鋁合金,其化學成分分別如表1和表2所示,搭接形式:上層板S600/1.5mm+下層板5182/1.5mm,樣片尺寸40mm×200mm,之后分別研究激光功率(表3)、焊接速度(表4)對該搭接形式的鋁合金激光焊焊接質量的影響。

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