Analysis of laser welding technology and characteristics of aluminum alloy

  12 Oct , 2020         Chris         9243

Caractéristiques de soudage

   Concentration de chauffage de soudage laser d’alliage d’aluminium, rapport de profondeur de soudure à la largeur, déformation de structure de soudage est petite, mais il y a quelques défauts :

(1) Le petit diamètre de la tache de mise au point laser conduit à des exigences élevées pour le soudage de la pièce de travail et la précision de l’assemblage. En général, le dégagement d’assemblage et la quantité de désalignement latéral doivent être inférieurs à 0,1 mm ou 10 % de l’épaisseur de la plaque, ce qui augmente la difficulté de mise en œuvre de la structure complexe de soudage tridimensionnel.

(2) Comme la réflectivité de l’alliage d’aluminium au laser est aussi élevée que 90% à température ambiante, le soudage de fusion profonde laser de l’alliage d’aluminium nécessite une puissance élevée de laser. Le soudage au laser de la feuille d’alliage d’aluminium à l’étude indique que la double ligne d’alliage d’aluminium de soudage au laser de pénétration profonde dépend de la densité de puissance laser et du seuil d’énergie, la densité de puissance laser et l’énergie linéaire limitent le comportement de piscine fondue du processus de soudage, et finalement reflètent sur les caractéristiques de formation de soudure, pour l’optimisation de traitement de soudure de pleine pénétration peut par la largeur arrière de l’évaluation de rapport de paramètre de soudure ;

(3) le point de fusion faible, bon flux de métal liquide, sous l’effet du laser de haute puissance produit une vaporisation métallique forte, avec des trous dans le processus d’effet de soudage formé par nuage de plasma de vapeur métallique / performance pour influencer sur l’absorption de l’énergie laser, alliage d’aluminium conduire à un processus de soudage de fusion profonde n’est pas stable, soudure sujette à des défauts tels que la porosité, subsidence de surface, bord de morsure;

(4) Le soudage au laser a une vitesse de chauffage et de refroidissement rapide, et la dureté de la couture de soudage est plus élevée que celle de l’arc. Cependant, en raison de la perte de combustion des éléments d’alliage dans le soudage au laser de l’alliage d’aluminium, qui affecte l’effet de renforcement de l’alliage, il ya encore un problème d’adoucissement de la couture de soudage en alliage d’aluminium, réduisant ainsi la force de soudage joint de alliage d’aluminium. Ainsi, le principal problème du soudage au laser de l’alliage d’aluminium est de contrôler les défauts de soudure et d’améliorer les performances des articulations de soudure.

Le contrôle stomatal du soudage à fusion profonde au laser de l’alliage d’aluminium a les étapes suivantes :

Technique de pré-soudage

   Le traitement de surface avant le soudage est une méthode efficace pour contrôler la porosité du soudage au laser de l’alliage d’aluminium. Les méthodes de traitement de surface comprennent habituellement le nettoyage physique et mécanique et le nettoyage chimique. Ces dernières années, le nettoyage à impact laser est également apparu, ce qui permettra d’améliorer encore le degré d’automatisation du soudage au laser.

Technique de contrôle de la stabilité

   Les paramètres de traitement du soudage au laser de l’alliage d’aluminium comprennent généralement la puissance laser, la déconcent, la vitesse de soudage, et la composition et le débit de la protection contre le gaz. Ces paramètres affectent non seulement l’effet de protection de la zone de soudage, mais affectent également la stabilité du processus de soudage de fusion profonde au laser, affectant ainsi la porosité de soudure. Lorsque la densité de puissance laser du soudage laser plaque mince est jumelé avec l’énergie de ligne raisonnablement, le rapport de largeur arrière de la soudure peut être garanti et la porosité de soudure peut être contrôlée efficacement.

Technique de soudage à double tache

   Le soudage au laser à double tache fait référence au processus de soudage dans lequel deux faisceaux laser concentrés agissent simultanément sur la même piscine. Dans le processus de soudage de fusion profonde laser, l’une des principales raisons de la formation de la porosité de soudure est de sceller le gaz dans le trou dans la piscine de soudure au moment de la fermeture. Lorsque le soudage laser à double point de lumière est utilisé, en raison de l’effet de deux sources lumineuses, la grande ouverture du trou est propice à l’évacuation interne de la vapeur métallique et la stabilité du trou, de sorte que pour réduire la porosité de la soudure.

Technologie de soudage composite à arc laser

   Le soudage composite à arc laser est une méthode de soudage dans laquelle le laser et l’arc sont appliqués sur la même piscine. Généralement, le laser est la principale source de chaleur, et l’interaction entre le laser et l’arc est utilisée pour améliorer la profondeur et la vitesse du soudage au laser et réduire la précision de l’assemblage de soudage. Le fil de remplissage est utilisé pour réguler la microstructure et les propriétés de l’articulation soudée, et l’arc est utilisé pour améliorer la stabilité des trous de soudage au laser, afin de réduire la porosité de la soudure.

   Dans le processus de soudage composite à arc laser, l’arc affecte le nuage de vapeur/plasma métallique induit par le processus laser, qui est propice à l’absorption de l’énergie laser et à la stabilité du trou.

 Technologie de soudage laser de fibre optique

  effet de trou de serrure dans le processus de soudage de pénétration profonde de laser résulte de la vaporisation forte du métal sous l’action de laser. La force de vapeur vaporisante du métal est étroitement liée à la densité de puissance laser et la qualité du faisceau, qui affecte non seulement la profondeur de pénétration du soudage au laser, mais affecte également la stabilité du trou de serrure.

Technologie de soudage laser à impulsions

   Par rapport au soudage continu au laser, la sortie laser adopte le mode pulsation, qui peut favoriser la piscine en fusion pour produire un flux périodique et stable, ce qui est bénéfique à la bulle s’échappant de la piscine en fusion et de réduire la porosité de la couture de soudage. Lorsque l’amplitude des impulsions augmente, la porosité de la soudure diminue, et la porosité de l’acier inoxydable diminue de 2,1% à 0,5%, et celle du superalloy diminue de 7,1% à 0,5%.

Technologie de traitement composite post-soudage

   Avant le soudage, même si le traitement de surface strict, la stabilité de processus de soudage est bonne, le soudage au laser en alliage d’aluminium produira inévitablement la porosité de soudure, il est donc nécessaire d’utiliser le traitement post-soudage pour éliminer la porosité.