技术解析：激光焊接铝合金改进方案

2020-10-19 09:43

铝是热和电的良导体，高密度的自由电子使它成为光的良好反射体。激光焊接铝合金时在初始阶段即要求较高的输出功率，以保证必要的功率密度。而当焊接熔池小孔形成后，其对光束的吸收率迅速提高，促使焊接过程顺利进行。但铝合金激光焊也存在较多缺陷，主要体现为气孔和裂纹。

针对以上问题寻求解决方案，首先应在进行激光焊前对铝合金材料进行适当的表面处理，如电解抛光和打磨处理，同时用有机溶剂去除油污，处理完成后最好在24小时内进行焊接。特别提醒：焊接时为避免回反光损坏激光头和激光器，可让激光头倾斜一定的角度。

此外，飞博激光针对上述问题也给出相应对策，如开发出波形编辑软件，高光束质量激光器和点环光斑激光器，有效减少焊接表面的炸点以及气孔、裂纹和飞溅等缺陷，同时也扩大了焊接工艺窗口，提升了焊接的工艺稳定性。以下，我们将对这三种方案进行具体介绍。

波形编辑软件应用：铝的导热性比较好，可根据铝合金的材质、厚度和表面状态等设置不同的焊接波形。如图前置的尖端波型进行焊接，也可以采用前预热后保温的波型进行焊接，均对减少炸点和气孔起到一定的作用。

不同波形激光的焊接效果对比

高光束质量激光器应用：高光束质量激光器可以在较低功率条件下形成焊缝，并可提升焊接速度和减少气孔。高光束质量激光器配合常用的摆动头进行焊接，会对熔池有搅拌作用，可减少低熔点共晶物汇集，降低裂纹倾向。高光束质量也会扩大焊接工艺窗口，提升焊接的稳定性。

高光束质量激光器焊缝状态

常规激光器焊缝状态

点环光斑激光器应用：点环光斑6KW光纤激光器可有效减少焊接飞溅。它以稳定匙孔来降低飞溅和有效提高焊接速度增加产能做为核心优势点，可广泛的应用在各类金属加工行业，尤其是针对铝合金、铜等材料在新能源汽车电池盒和铝合金车身方面的焊接应用；同时针对镀锌钢板、中高碳钢等材料在减少气孔和裂纹等方面也展示出了优异的性能。