鋁合金激光點焊工藝優(yōu)化研究.pdf

1、激光點焊具有高精度，高效率等特點，在航空航天工業(yè)中有望替代傳統(tǒng)的電阻點焊和鉚接等連接方法。但是激光點焊鋁合金材料存在較大的困難，主要表現(xiàn)為焊點質量穩(wěn)定性差，焊點中存在較多的氣孔，裂紋，表面下塌等缺陷，并且焊點的抗剪切力較低。本文對這些問題的產(chǎn)生機理以及影響因素進行了研究，并采用預制激光脈沖波形，雙光束激光點焊等手段進行工藝優(yōu)化，解決以上問題，得到高質量的焊點。
　　采用CCD對點焊過程進行實時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)鋁合金激光點焊焊點質量穩(wěn)定性

2、差的主要原因為工件表面吸收率低并且表面各點吸收率不一致，以及較大功率下環(huán)境氣體的串級電離對激光能量的屏蔽。焊點中存在的主要缺陷是氣孔，表面下塌，熱裂紋，其中氣孔主要為氧化膜氣孔和匙孔不穩(wěn)定形成的氣孔。熔合面處的氣孔和較大表面下塌對焊點強度存在很大影響。通過合理的匹配工藝參數(shù)以及采用背面氣保護的方法可以對焊接缺陷有一定抑制作用。
　　利用預制脈沖波形進行工藝優(yōu)化改善焊接質量，研究發(fā)現(xiàn)采用在脈沖前端預制一高功率的尖峰脈沖波形可以有效的

3、提高點焊的穩(wěn)定性，尤其在較小功率下焊點的一致性得到較大的提高；采用緩降脈沖波形可以有效的減少裂紋以及匙孔不穩(wěn)定產(chǎn)生的氣孔，但是會引起較大的表面下塌；利用緩升波形可以抑制焊點的表面下塌，減少氧化膜氣孔的產(chǎn)生；鋸齒波形結合了緩升波形以及緩降波形的作用，可以得到氣孔裂紋少，表面下塌小的高質量焊點。
　　最后對雙光束點焊工藝進行研究，分析了不同參數(shù)對焊點成型的影響規(guī)律。雙光束可增大熔池及匙孔尺寸，匙孔的穩(wěn)定性提高，對氣孔的產(chǎn)生有很好的抑制