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铝合金激光焊接工艺及应用

发布时间 : 2018-10-29 浏览次数 : 710
随着节能环保、汽车轻量化等理念的不断深入普及,汽车行业的发展面临着多方面的压力,汽车质量更轻、车身材料更薄更坚固必然成为一种趋势。与钢材料相比,铝合金是一种具有高延展性和耐磨性好的材料,被用于汽车车门、顶盖、侧围及行李箱后盖等车身结构构造时更能凸显“轻量化”。材料的高实用性意味着在加工方面有着更高的要求,当采用激光焊接铝合金时会释放极高的能量,铝合金在高温下容易氧化,出现气孔、裂纹等问题。为解决铝合金热裂纹难题,大族激光智能装备自主开发铝合金激光焊接先进技术,助力铝合金焊接质量提档升级,该技术现已广泛应用于汽车行业车身铝合金激光加工,优势突出。
 
铝合金车门激光焊接设备
铝合金激光焊接技术

采用激光焊接铝合金,技术要求颇高。因铝表面对激光的反射程度大,铝热传导率高,需使用高激光功率打穿氧化铝层;焊接速度要求快且激光光斑小,以避免铝的黏度影响焊缝成形,及小孔焊接增加激光能量吸收;确保工件焊缝表面干燥并去掉C、H元素及增加保护气体,以避免焊缝气孔产生,保证焊缝表面光滑。

此外,采用激光摆动焊接技术,可以令铝合金激光焊接如虎添翼。其通过激光摆动头搅拌焊接溶池促使气体从溶池中溢出,同时通过填充焊丝改变熔池的成分,可以避免焊接热裂纹,很好的改善焊接接头质量,从而可以开发出更稳定、可靠的焊接工艺来满足市场的需求。激光摆动焊接优势显著,可以减少气孔、裂纹,实现不同形状焊缝焊接,提高搭桥能力、工艺稳定性及焊缝外观质量,实现异种材料焊接、控制热量小、熔宽大、搅拌充分结合等。

攻克技术难点

为了达到良好的焊接效果,大族积极面向用户加工需求在焊接技术方面不断革新。改善焊接质量,解决诸如铝、铜等难焊接材料的工艺一致性;通过降低焊缝间隙敏感性、降低焊缝对准敏感性,改善工艺窗口;通过调整摆动参数平衡不同材料的熔化特性,控制过渡层材料的熔化和凝固过程提高焊接质量,以满足焊接异种材料;改善易缺陷材料的可焊性,例如裂纹、气孔,以适用于对气孔和裂纹敏感的材料焊接,并使用摆动头进一步优化工艺,改善缺陷。

铝合金激光焊接的优势及应用

在激光焊接铝合金中,焊接的速度很高且可以控制小热量地输入,以获得高质量工件。常用的焊接铝合金材料为5系、6系、铸件,其中,6系铝合金需增加填充焊丝避免焊接裂纹,而5系铝合金则可以采用无填丝熔焊。当前,铝合金激光焊接技术已成功应用于电池托盘、车顶与侧围、行李箱后盖、发动机内盖、车门拼焊、车门内板总成等汽车部件制造。其中,铝合金车门激光焊接工作站采用5系铝合金作为加工材料,可实现3mm+3mm叠焊,并且在激光焊接过程中使用了激光摆动焊,焊后铝合金车门变形小,焊缝成型美观、无缺陷。

 
          
铝合金汽车车门       

  
铝合金后备箱盖     
      
大族致力于推进切割、焊接、3D打印等激光技术的不断技术创新、研发攻关及市场应用,在激光焊接方面,激光远程焊接、铝合金激光焊接、车架激光复合焊接等焊接技术取得了新突破,并广泛应用在汽车制造行业,经激光加工的汽车车门、侧门、天窗、水箱支架等部件的质量可靠提升。当前,焊接设备凭借先进的焊接工艺技术帮助用户创造了更大的价值,激光加工装备的核心竞争力也随之进一步增强。


 
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