由于鋁合金固有的物理性質(zhì)，比如對(duì)激光低的吸收率、高的熱導(dǎo)率、高的熱膨脹系數(shù)、高的凝固收縮率等，因此在激光焊接過(guò)程中容易產(chǎn)生氣孔、熱裂紋等缺陷。

    其中，氣孔是鋁合金激光焊接過(guò)程中最容易產(chǎn)生的缺陷形式，它會(huì)破壞焊縫金屬的致密性，降低焊縫的力學(xué)性能和耐腐蝕性，因此必須采取有效措施防止氣孔產(chǎn)生，提升焊縫內(nèi)部質(zhì)量。為了解決這個(gè)行業(yè)難題，目前有三種激光熔焊抑制氣孔方式。

1通過(guò)焊前表面處理方式抑制焊接氣

    焊前表面處理是控制鋁合金激光焊縫冶金氣孔的有效方法，通常表面處理方法有物理機(jī)械清理、化學(xué)清理。

不同表面處理方法后焊縫氣孔情況

    經(jīng)過(guò)對(duì)比，采用化學(xué)方法處理試板表面（金屬清洗劑清洗-水洗-堿洗-水洗-酸洗-水洗-干燥）的流程處理最好。試板表面處理后在24小時(shí)內(nèi)實(shí)施焊接，試板處理后停留時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)焊前裝配再用無(wú)水酒精擦拭。

2通過(guò)焊接工藝參數(shù)抑制焊接氣孔

    焊縫氣孔的形成除了與焊件表面處理質(zhì)量有關(guān)，還與焊接工藝參數(shù)相關(guān)。焊接參數(shù)對(duì)焊縫氣孔的影響主要體現(xiàn)在焊縫熔透情況，即焊縫背寬比對(duì)氣孔的影響。

焊縫熔透程度對(duì)焊縫氣孔的影響

    通過(guò)測(cè)試可知，焊縫背寬比R>0.6時(shí)可以有效改善焊縫中鏈狀氣孔的集中分布，當(dāng)背寬比R>0.8 時(shí)，可以有效改善焊縫中大氣孔的存在，并很大程度上消除了焊縫中氣孔的殘留。

3通過(guò)正確選擇保護(hù)氣體及流量抑制焊接氣孔

    保護(hù)氣體的選用直接影響到焊接的質(zhì)量、效率及成本，激光焊接過(guò)程中，正確的吹入保護(hù)氣體可以有效減少焊縫氣孔。

不同保護(hù)氣體類型對(duì)焊縫氣孔影響

    如上圖，采用Ar（氬氣）和He（氦氣）對(duì)焊縫表面進(jìn)行保護(hù)，在鋁合金激光焊接過(guò)程中，Ar和He對(duì)激光的電離程度不同，造成焊縫成形不盡相同。結(jié)果可見(jiàn)，選用Ar作為保護(hù)氣體所得焊縫的氣孔率整體少于選用He作為保護(hù)氣體時(shí)焊縫的氣孔率。

    同時(shí)我們也要注意，氣流量過(guò)小（<10L/min）焊接產(chǎn)生的大量等離子體無(wú)法吹走,使得焊接熔池不穩(wěn)定，氣孔形成幾率增加。氣體流量適中（15L/min左右）等離子體得到有效控制,保護(hù)氣對(duì)溶池起到了很好的防氧化作用,氣孔最少。過(guò)大的氣流量伴隨過(guò)大的氣體壓力,使得部分保護(hù)氣混入溶池內(nèi)部,使氣孔率上升。

    眾所周知，激光焊接鋁合金抑制氣孔缺陷一直是行業(yè)難題，受鋁合金材料本身性能影響，在焊接過(guò)程中不能完全避免焊接無(wú)氣孔現(xiàn)象，只能降低氣孔率。為此，優(yōu)化后的工藝方式，破解了行業(yè)長(zhǎng)期存在的痛點(diǎn)問(wèn)題，為行業(yè)做出了貢獻(xiàn)。

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