鋁合金激光焊接的發(fā)展 鋁合金密度低，但強度比較高，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導電性、導熱性和抗蝕性，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業(yè)中已大量應用。鋁合金的廣泛應用促進了鋁合金焊接技術的發(fā)展，同時焊接技術的發(fā)展又拓展了鋁合金的應用領域，因此鋁合金的焊接技術正成為研究的熱點之一。 不過，鋁合金本身的特性使得其相關的焊接技術面臨著一些亟待解決的問題：表面難溶的氧化膜、接頭軟化、易產生氣孔、容易熱變形以及熱導率過大等。以往的生產實踐中，鋁合金的焊接常用鎢極氬弧焊和熔化極氬弧焊。雖然這兩種焊接方式能量密度較大，焊接鋁合金時能獲得良好的接頭，但仍然存在熔透能力差、焊接變形大、生產效率低等缺點。用這些傳統(tǒng)的、應用于黑色金屬的焊接方法焊接鋁合金，并不能達到工業(yè)上高效、無缺陷、性能佳的要求，于是人們開始尋求新的焊接方法，20世紀中后期激光技術逐漸開始應用于工業(yè)。歐洲空中客車公司生產的A340飛機機身，就采用激光焊接技術取代原有的鉚接工藝，使機身的重量減輕18 %左右，制造成本降低了近25 %。德國奧迪公司A2和A8全鋁結構轎車也獲益于鋁合金激光焊接技術的開發(fā)和應用。這些成功的事例大大促使對激光焊接鋁合金的研究，激光技術已經成為了未來鋁合金焊接技術的主要發(fā)展方向，因為激光焊接具有其獨特的優(yōu)點： (1) 能量密度高，熱輸入量小，焊接變形小，能得到窄的熔化區(qū)和熱影響區(qū)以及熔深大的焊縫。 (2) 冷卻速度快，焊縫組織微細，故焊接接頭性能良好。 (3)焊接能量可精確控制，可靠性高，針對不同的要求有較高的適應性。 (4)可進行微型焊接或實現(xiàn)遠距離傳輸，不需要真空裝置，利于大批量自動化生產。 二、激光焊接鋁合金的難點及解決措施 1.鋁合金表面的高反射性和高導熱性 這一特點可以用鋁合金的微觀結構來解釋。由于鋁合金中存在密度很大的自由電子，自由電子受到激光（強烈的電磁波）強迫震動而產生次級電磁波，造成強烈的反射波和較弱的透射波，因而鋁合金表面對激光具有較高的反射率和很小

吸收率。同時，
自由電子的布朗運動受激而變得更為劇烈，
所以鋁合金也具有很高的導熱性。 針對鋁合金對激光的高反射性，國內外學者都作了大量研究，試驗結果表明，進行適當?shù)谋砻骖A處理如噴砂處理、砂紙打磨、表面化學浸蝕、表面鍍、石墨涂層、空氣爐中氧化等均可以降低光束反射，有效地增大鋁合金對光束能量的吸收。另外，從焊接結構設計方面考慮，在鋁合金表面人工制孔或采用光收集器形式接頭，開V形坡口或采用拼焊(拼接間隙相當于人工制孔) 方法，都可以增加鋁合金對激光的吸收，獲得較大的熔深。另外，還可以利用合理設計焊接縫隙來增加鋁合金表面對激光能量的吸收(如圖1)。從圖上可以直觀的反應出，將焊縫和激光束的位置關系，使激光束與縫壁有一定角度后，激光束能夠在縫隙內多次反射，形成一個人工小孔，增加了焊件對激光能量的吸收。

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