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三光点激光钎焊优化镀锌钢板的连接

导读: 激光钎焊技术取得成功的关键,除了能提供类似于焊接所展现的稳定性之外,主要在于其高质量的接缝外观。

图3显示了后挡板的焊接外观实例。部件几何形状、夹持技术和工艺过程类似于外表面的激光钎焊。然而,铝合金焊接要求聚焦直径更小,通常为0.6至0.9mm,以实现穿透焊。激光焊接也经常用于结构部件。焊接后,焊缝无需二次修整即可直接喷漆。

三光点触觉激光焊接

先前描述的典型铝合金焊接工艺的特点是采用圆形光斑,直径0.6 至0.9mm。激光通过φ为600μm 的光纤传导,并通过放大倍率为0.9的触觉光学装置聚焦到工件,以实现穿透焊。图4显示了一个搭接角焊缝的横截面,采用1.6mm 铝硅合金(AlSi)填充焊丝,通常应用于装配件的结构部位或不可见部位。

图4:奥迪A6 铝合金门上的缝焊和填角焊。

如果想要避免焊穿、根部凹陷,或是想要达到甲级焊缝表面,可以采用定制型的三光点模块。它可以优化热流分布,从而改善焊缝的表面和截面。其工作原理同先前的钎焊部分。

图5显示了5xxx铝合金测试取样片的直边填角焊结果, 采用了由Laserline公司的应用实验室定制的三光点几何形状。对应于给定的机器人和焊丝速度的工艺窗口,功率3.8至4.6kW,速度4 m/min。当主光斑实施焊接时,附加圆形光斑在其前、后运行使焊缝顺滑。因此,这些定制的光斑几何形状可将热传导焊与穿透焊的优点结合在一起。光斑的中心部分熔开焊接部位,而其外围的激光强度确保可媲美热传导焊的顺滑焊缝。

图5:5xxx 铝合金测试取样片的直边填角焊结果,采用定制的三光斑几何形状。

图6:在轿厢顶部外壳上采用三光点工艺的实例,可实现非常光滑、牢固的焊缝。

由于对铝合金激光焊接基础的了解已较为深入,因而进一步的改善很有可能发生在焊接过程的细节上,例如,光斑几何形状通过改变可被优化到最佳状态。凭借其稳健、易于操作和高度模块化的特点,二极管激光器致力为现代汽车产业链创造出更高的附加价值。

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