高強(qiáng)鋁合金T型接頭的激光焊接.pdf

1、高強(qiáng)鋁合金T型接頭，可廣泛應(yīng)用于“空客”飛機(jī)、快速列車和現(xiàn)代輕型轎車上，取代傳統(tǒng)的鉚接方式，大大減輕其自重量，是航天、航空、船舶、汽車等領(lǐng)域輕型化的一個(gè)重要課題。高強(qiáng)鋁合金的激光焊接時(shí)存在材料對激光的高反射帶來的如何提高材料對激光能量的吸收問題，激光誘導(dǎo)等離子體的控制問題，并且由于激光焊接時(shí)所具有的高能量密度、快速加熱和冷卻以及焊縫深寬比很大等特點(diǎn)致使一般熔焊經(jīng)常遇到的焊縫氣孔、焊接裂紋和接頭軟化的問題又有自己的一些特點(diǎn)，而且由于T型接

2、頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)會(huì)使這些問題更加復(fù)雜。 本文設(shè)計(jì)了一套應(yīng)用于采用填充粉末技術(shù)的鋁合金T型接頭激光焊接的噴嘴，采用紋影儀研究了該噴嘴的氣體流量對流態(tài)的影響及其與粉束的相互作用；通過采用和不采用填充粉末的激光焊接比較實(shí)驗(yàn)，研究了填充粉末對鋁合金高功率CO2激光焊接的影響，并總結(jié)了采用填充粉末技術(shù)時(shí)各工藝參數(shù)對激光焊接的影響，實(shí)驗(yàn)表明：只有當(dāng)粉束作用在靠近熔池結(jié)晶前沿，偏離光斑后側(cè)0.5-1mm的區(qū)域，才能保證粉束的有效進(jìn)入熔池；當(dāng)送粉量

3、一定時(shí)，需要匹配相應(yīng)的功率密度和線能量輸入，才能保證粉束有效的進(jìn)入熔池；合金粉末的加入，可以提高焊接時(shí)對激光能量的吸收和有效利用率，降低深熔焊接的功率閾值，改善焊縫成形，使等離子體變得更加容易控制，有利于獲得較為穩(wěn)定的焊接過程，得到焊縫飽滿，有一定余高，魚鱗紋光滑的焊縫。最后通過優(yōu)化工藝，獲得了焊縫成型良好的T型接頭。 本課題為采用填充粉末的激光焊接提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，也為高強(qiáng)鋁合金T型接頭激光焊接的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究提供了參考。