分析铝合金焊接新技术在汽车制造中的应用.pdf

《分析铝合金焊接新技术在汽车制造中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com维普资讯http://www.cqvip.com讨论有色金属焊接工艺及设备专层讨论奄珲榱第37卷了广泛应用。本研究主要介绍了用于铝合金焊接的合金焊接的特殊性质以及工艺的不成熟性，使得激激光焊，激光一电弧复合焊，摩擦搅拌焊的原理、特光在焊接铝合金时存在一些问题，针对这些问题，点以及在汽车制造中的应用。国内外的学者做了大量的研究。(1)铝合金对激光能的吸收很低。固态情况下铝1铝合金激光焊接技术合金内部自由电子密度很高，易与光束中光子作用与常规焊接方法相比，激光焊的速度快

2、、焊缝而将能量反射掉，所以铝合金对激光具有极高的初窄、热应变小，搭接接缝减少，可大大降低质量，同始反射率。研究表日月【Ol，对CO2激光和YAG激光，时随着大功率、高性能激光加工设备的不断开发，使铝表面在室温时的初始反射率都在90％以上，远远得铝合金激光焊接技术在汽车制造业得到了广泛高于钢等黑色金属。因此在焊接铝合金过程中，必须应用，特别在焊接长度达到20-30m时可以取代采取适当的措施来提高对激光束的吸收率。Eage~“1MIG、MAG和电阻焊。如德国大众公司生产的全铝发现可以通过提高激光功率密度产生钥孔效应来

3、结构AudiA2轿车上，激光焊缝的长度达到了30提高铝合金对激光束的吸收，当激光功率达到一定值m同；新近上市的多功能轿车车身上更是大量使用时，铝合金对激光的吸收率会明显增大；Huntingtont激光焊接技术，总长度达到41m；同时激光拼焊工采用了电解抛光、阳极氧化(氧化层厚度微米级)和艺／7／的出现及其在汽车制造过程中的优点，使得激喷砂等预处理工艺来改善吸收；其他学者通过实验●光焊接铝合金得到了更加广泛的应用。论证通过砂纸打磨、表面化学浸蚀、表面镀、石墨涂题激光焊接铝合金与常规的电阻焊、气体保护焊层、空气炉中氧

4、化等铝表面预处理措施对激光束的以及电子束焊接比较，如表1所示。吸收是有效的。Eagert“1还研究了接头形式对激光吸表l不同焊接方法的比较圈收的影响，发现在V形坡口和方形坡口比无坡口接头更有利于钥孑L的形成。(2)易形成气孔。激光焊接铝合金时产生的气孔有两类，一类是激光焊缝在冷却过程中氢的溶解度下降形成的氢气孔。由于焊接过程中铝合金对氢的溶解度很大，而且激光焊的冷却速度很快，冷却过程中由于部分氢气来不及逸出就造成了氢气孔，这类气孔一般形状规则，尺寸大于树枝晶尺寸，在其内表面可见有树枝晶结晶凝固花样。另一类主要是焊

5、接过程中产生的钥孔不能维持稳定而塌陷，液态金从表l可以看出，应用激光焊接铝合金具有以属来不及填充造成孔洞。日本大阪大学的研究人员【l习下优点：通过实验检测出了焊接中的小孔二维形状，结果表f1)焊接接头质量高。激光焊接功率可达到l0～明，在金属的激光焊接过程中，小孔的形状是非对109W／cm2，能量密度高，热输入低，熔化区和热影响称的，而且不稳定，小孔后沿熔体有向前倒塌的过区窄而熔深大，热变形和残余应力小；同时冷却速程，在金属内部形成封闭的气孔。目前对铝合金激光度高，焊缝组织细，因此接头性能良好。焊接过程中气孔的防

6、止措施，国内外学者做了大量(2)焊接成本低。激光焊不用电极和真空气氛，无的工作【切。这些措施能够很好地防止气孔的产生。需进行严格的焊前清理工作，所以减少了工时和成(3)合金元素烧损严重。汽车用铝合金中含有大本。量的低沸点元素Mg、Zn、Li等，在激光焊接过程中，(3)应用范围广。激光焊接属于无接触焊接，被焊这些合金元素将被大量蒸发，破坏合金的强化作用，工件不受电磁影响，并且可以对密闭透明物体内部降低焊缝强度。研究表日月【81，合金元素Mg的过量蒸金属进行焊接，同时激光可用光导纤维进行远距离发烧损，不仅会导致焊缝表

7、面下凹，从而造成焊缝传输，从而使工艺适应性好，配合计算机和机械手，成形差，而且也是接头拉伸强度下降的主要原因。因可实现焊接过程的自动化与精密控制[41。此在焊接过程中，可以通过加含有这些Mg的填充虽然激光焊接铝合金具有很多优点，但由于铝材料来增加其含量，改善焊接性能。维普资讯http://www.cqvip.com专题讨论左敦桂等：铝合金焊接新技术在汽车制造中的应用第7期(4)易形成热裂纹。热裂纹是铝合金激光焊接时激光一脉冲MIC复合焊接铝合金时，熔深较激光最常见也是最严重的缺陷之一，主要是焊缝中的凝焊时增加四倍

8、，较脉冲MIG焊接也要增加一倍以固裂纹和局部熔化区的液化裂纹[71。防止热裂纹产生上【堋。相比其他焊接方法，减少了热输入总量，提高了的措施很多，CiealaE【91研究发现，合适的填充金属焊接速度，减少了热影响区和热变形【冽。和焊丝以及优化焊接工艺参数(焊接速度、送丝速(2)热量利用率高。由于电弧的作用，使激光束在度、保护气体等)可以减少热裂纹的产生。其他学者焊接区产生的