鋁合金激光焊接工藝研究.pdf

1、鋁合金是工業(yè)生產(chǎn)中的一種重要的輕金屬材料。相對(duì)于鋁合金的傳統(tǒng)焊接工藝，激光焊接工藝具有諸多優(yōu)勢(shì)。激光是一種高能量密度熱源，具有較快的焊接速度和較小的熱輸入，使得焊接件變形較小，生產(chǎn)質(zhì)量較為優(yōu)異。本文以1.5mm厚的5052鋁合金為研究對(duì)象，對(duì)鋁合金連續(xù)和脈沖激光焊接工藝分別進(jìn)行研究。
　　對(duì)5052鋁合金進(jìn)行激光焊接實(shí)驗(yàn)，對(duì)離焦量、激光器輸出功率、焊接速度和脈沖能量進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)對(duì)焊接試樣焊縫成形、力學(xué)性能、微觀組織和顯微硬度的分

2、析，得到最佳的鋁合金連續(xù)和脈沖激光焊接工藝參數(shù)。通過(guò)力學(xué)性能分析可知，5052鋁合金連續(xù)和脈沖激光焊接接頭的抗拉強(qiáng)度分別達(dá)到母材抗拉強(qiáng)度的84.43％和91.80％，兩者均具有較高的抗拉強(qiáng)度。通過(guò)對(duì)微觀組織的分析可知，兩種焊接工藝得到的微觀組織基本相同，母材α(Al)基體上分布有少量的MgSi2和FeAl3質(zhì)點(diǎn)，熱影響區(qū)組織為樹(shù)枝狀晶，焊縫組織為等軸晶。焊縫的晶粒最為細(xì)小、組織最為致密，顯微硬度達(dá)到最大值。
　　另外，本文還對(duì)兩種

3、激光焊接工藝進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)連續(xù)和脈沖激光焊接工藝均可以使焊接試樣得到較為理想的焊縫成形和較高的抗拉強(qiáng)度。但是，由于脈沖激光的能量輸出有間歇性，熔池?cái)嚢韪訌?qiáng)烈，有利于熔池中氣泡的上浮，有效的抑制了氣孔的生成。熔池的劇烈攪拌還使得各種元素的分布更加均勻，有效的抑制了裂紋的生成。所以，脈沖激光焊接工藝對(duì)焊接接頭氣孔和裂紋等焊接缺陷的控制更為理想，使得脈沖激光焊接所獲得的焊接質(zhì)量更加優(yōu)異，與連續(xù)激光焊接相比，其焊接接頭的抗拉強(qiáng)度增加了約6％。