鋁合金廣泛地應(yīng)用在汽車、航空航天、軌道交通等行業(yè)用，傳統(tǒng)連接方式主要通過(guò)機(jī)械連接、電弧焊等實(shí)現(xiàn)。常規(guī)激光焊接鋁合金由于鋁合金表面氧化膜的存在以及液態(tài)鋁合金低表面張力等特性易導(dǎo)致匙孔坍塌、形成氣孔。氣孔大量存在焊縫處，降低了搭接工件之間的有效接合面積，使接頭力學(xué)性能弱，限制了激光焊技術(shù)在鋁合金上的應(yīng)用。與傳統(tǒng)焊接方式相比，激光焊能提供更高的生產(chǎn)效率、更好的焊縫質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高精度焊接以及自動(dòng)化等。

鋁合金門窗

汽車白車身

激光焊接是將高強(qiáng)度激光輻射至金屬表面，通過(guò)激光與金屬間熱力耦合作用使金屬熔化再冷卻結(jié)晶形成焊縫的技術(shù)。根據(jù)激光焊接的熱作用機(jī)制可分為熱導(dǎo)焊和深熔焊兩種，熱導(dǎo)焊主要應(yīng)用于精密零件的封裝焊接或微納焊接；激光深熔焊主要用在需要完全熔透的材料焊接中，其焊接過(guò)程會(huì)使材料汽化，熔池中出現(xiàn)匙孔現(xiàn)象，是目前使用最廣泛的激光焊接方式，也是鋁合金焊接的首選方式。

創(chuàng)鑫激光激光熔焊優(yōu)勢(shì)是激光焊接鋁合金采用擺動(dòng)激光焊接，不添加輔助材料，焊接設(shè)備簡(jiǎn)單，無(wú)需耗材，便于自動(dòng)化。劣勢(shì)是對(duì)焊接間隙的要求高，否則焊縫容易塌陷；焊接起點(diǎn)與終點(diǎn)易產(chǎn)生重點(diǎn)；焊接過(guò)程穩(wěn)定性一般，易產(chǎn)生焊接缺陷。

參考案例：建筑裝修行業(yè)—5系鋁合金門框焊接

由于鋁合金固有的物理性質(zhì)，比如對(duì)激光低的吸收率、合金元素的低沸點(diǎn)、高的熱導(dǎo)率、高的熱膨脹系數(shù)、相對(duì)較寬的凝固溫度區(qū)間、高的凝固收縮率、低粘度以及液態(tài)下高的吸氫性等，因此在激光焊接過(guò)程中容易產(chǎn)生氣孔、熱裂紋等缺陷。

其中，氣孔是鋁合金激光焊接過(guò)程中最容易產(chǎn)生的缺陷形式，它會(huì)破壞焊縫金屬的致密性，削弱焊縫的有效截面積，降低焊縫的力學(xué)性能和耐腐蝕性，因此必須采取有效措施防止氣孔產(chǎn)生，提升焊縫內(nèi)部質(zhì)量。

該如何有效抑制激光焊接氣孔？創(chuàng)鑫激光推出了三種新工藝，分別是通過(guò)焊前表面處理方式抑制焊接氣孔、通過(guò)焊接工藝參數(shù)抑制焊接氣孔、通過(guò)正確選擇保護(hù)氣體及流量抑制焊接氣孔等。這三種新工藝，已經(jīng)被實(shí)踐證明，是可靠有效的。

激光焊接鋁合金抑制氣孔缺陷一直是行業(yè)難題，受鋁合金材料本身性能影響，在焊接過(guò)程中不能完全避免焊接無(wú)氣孔現(xiàn)象，只能降低氣孔率。創(chuàng)鑫激光通過(guò)焊接前后的工藝優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)總結(jié)提出3種抑制氣孔的方式，供行業(yè)同仁參考。創(chuàng)鑫激光不僅專注激光器產(chǎn)品技術(shù)的研究和創(chuàng)新，同時(shí)也在開(kāi)發(fā)探索各種激光加工工藝，并期待與更多行業(yè)專家探討，推動(dòng)我國(guó)激光加工技術(shù)的提升。