由于鋁合金固有的物理性質(zhì)，比如對激光低的吸收率、高的熱導率、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程中最容易產(chǎn)生的缺陷形式，它會破壞焊縫金屬的致密性，降低焊縫的力學性能和耐腐蝕性，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。為了解決這個行業(yè)難題，目前有三種激光熔焊抑制氣孔方式。
1通過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械清理、化學清理。
不同表面處理方法后焊縫氣孔情況
經(jīng)過對比，采用化學方法處理試板表面（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小時內(nèi)實施焊接，試板處理后停留時間較長時焊前裝配再用無水酒精擦拭。
2通過焊接工藝參數(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，即焊縫背寬比對氣孔的影響。
焊縫熔透程度對焊縫氣孔的影響
通過測試可知，焊縫背寬比R>0.6時可以有效改善焊縫中鏈狀氣孔的集中分布，當背寬比R>0.8 時，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通過正確選擇保護氣體及流量抑制焊接氣孔
保護氣體的選用直接影響到焊接的質(zhì)量、效率及成本，激光焊接過程中，正確的吹入保護氣體可以有效減少焊縫氣孔。
不同保護氣體類型對焊縫氣孔影響
如上圖，采用Ar（氬氣）和He（氦氣）對焊縫表面進行保護，在鋁合金激光焊接過程中，Ar和He對激光的電離程度不同，造成焊縫成形不盡相同。結(jié)果可見，選用Ar作為保護氣體所得焊縫的氣孔率整體少于選用He作為保護氣體時焊縫的氣孔率。
同時我們也要注意，氣流量過小（<10L/min）焊接產(chǎn)生的大量等離子體無法吹走,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,保護氣對溶池起到了很好的防氧化作用,氣孔最少。過大的氣流量伴隨過大的氣體壓力,使得部分保護氣混入溶池內(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，在焊接過程中不能完全避免焊接無氣孔現(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)長期存在的痛點問題，為行業(yè)做出了貢獻。
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