Die rasante Entwicklung der Laserschweißtechnologie aus Aluminiumlegierungen in den letzten Jahren hat die Anwendung von Aluminiumlegierungen erweitert. Diese Technologie kann die Vorteile zweier Wärmequellen gleichzeitig kombinieren und gleichzeitig ihre jeweiligen Mängel ausgleichen. Immer beliebter.
1 Übersicht über Aluminiumlegierungen und deren Schweißen
Das Laserschweißen ist eine neue Art der Schweißtechnik. Die Schweißwärmequelle ist direkt ein Laser, wodurch Energieverschwendung vermieden und die Schweißeffizienz erheblich verbessert werden kann. Gleichzeitig werden beim Laserschweißen Roboter oder CNC-Werkzeugmaschinen als Bewegungssystem verwendet, wodurch die Beteiligung des Personals verringert wird, wodurch Arbeitsverschwendung reduziert und die Schweißeffizienz verbessert werden kann. Neben den Vorteilen der Reproduzierbarkeit und Sauberkeit ohne Verschmutzung kann die Laserwärmequelle auch stark fokussiert und mit guter Leistung übertragen werden. Daher kann die gesamte Energie an einem Punkt gesammelt werden, um Wärmeverlust und Abfall zu vermeiden. Daher kann das Laserschweißen die Effizienz und Geschwindigkeit des Schweißens und die Qualität des Schweißens verbessern. Da der Laserschweißstrahl durch Impuls oder kontinuierlichen Laserstrahl realisiert wird, kann die Wärme auf der Metalloberfläche schnell in die Aluminiumlegierung diffundiert werden, wenn der Laserstrahl die Oberfläche der Aluminiumlegierung direkt bestrahlt, so dass die Aluminiumlegierung schnell geschmolzen wird Eine Schweißnaht bildet gleichzeitig eine Reaktionskraft auf das geschmolzene Metall, und schließlich wird die Oberfläche der geschmolzenen Aluminiumlegierung nach unten gedrückt, um ein kleines Loch zu bilden. Dieses kleine Loch hat eine starke Wirkung, die die bei Bestrahlung des Laserstrahls erzeugte Energie vollständig absorbieren und gleichzeitig Hochtemperaturdampf erzeugen kann. Der Dampfdruck und die Spannung der Wandoberfläche bilden ein dynamisches Gleichgewicht.
1. 1 Laserschweißleistung
Das Laserschweißen hat eine gewisse Kraft. Nur wenn die Schweißleistung eine bestimmte Höhe erreicht, kann das Schweißen stabil und kontinuierlich durchgeführt werden. Andernfalls kann das Schweißen nur auf der Oberfläche der Aluminiumlegierung ausgeführt werden, wodurch die Oberfläche der Aluminiumlegierung schmilzt und das Schweißen nicht erfolgreich durchgeführt werden kann. Die Leistung des Laserschweißens kann die Höhe des Schweißens der Oberfläche und des Inneren der Aluminiumlegierung sogar noch höher erreichen, sodass das Laserschweißen von Aluminiumlegierungen die Effizienz, Geschwindigkeit und Qualität verbessern kann.
1. 2 Geschwindigkeit des Laserschweißens
Aufgrund der hohen Leistung des Laserschweißens wird die Geschwindigkeit beim Schweißen entsprechend erhöht. Durch Erhöhen der Schweißgeschwindigkeit kann die Eindringtiefe verringert werden. Im Gegenteil, wenn die Geschwindigkeit verlangsamt wird, wird die Aluminiumlegierung übergeschweißt oder sogar durch Schweißen durchdrungen. Daher kann die Wahl des Laserschweißens den Anteil von Schweißfehlern und damit die Schweißkosten erheblich senken.
1. 3 Vorteile des Laserschweißens
Verbessern Sie die Energiedichte, verbessern Sie die Schweißqualität, erhöhen Sie die Schweißgenauigkeit und -dichte, erhöhen Sie die Schweißeffizienz und -geschwindigkeit, senken Sie die Schweißkosten, schweißen Sie unter besonderen Bedingungen und haben Sie beim Schweißen nur geringe Auswirkungen auf andere Teile der Aluminiumlegierung.
2 Anwendung des Laserschweißens in verschiedenen Bereichen
2. 1 Anwendung in der Ölpipeline
In Erdölpipelines kann der Einsatz von Pipelines aus Aluminiumlegierung den Durchmesser der Pipeline vergrößern und die Rohrleitungswand der Erdölpipeline verdicken, so dass die Pipeline in einem bestimmten Zeitraum mehr Öl transportieren kann. Der Transport von Erdöl ist mit einem sehr hohen Risiko verbunden. Wenn das Öl austritt, führt dies zu unvorhersehbaren Sachschäden, Verlusten sowie Umwelt- und Grundwasserverschmutzung. Daher muss dem Schweißen von Rohren aus Aluminiumlegierung besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden, um die Qualität des Schweißens zu verbessern. Das Laserschweißen kann derzeit eine große Rolle spielen. Durch Laserschweißen kann der Schweißprozess gesteuert werden. Das Schweißen kann durchgeführt werden, ohne dass die Nut geöffnet werden muss. Sobald das Schweißen durchgeführt wurde, ist die Qualität der Schweißnaht hoch und ausreichend. Das Risiko eines Öllecks wird vermieden und die Sicherheit des Öltransports verbessert.
2. 2 Anwendung in der Automobilindustrie
Mit der rasanten Entwicklung der Zeit und der zunehmenden Geschwindigkeit des Lebensstandards von Menschen ist es bereits üblich, Autos zu nehmen, und die Anforderungen an die Qualität von Autos werden immer höher. Daher ist die Automobilindustrie ständig auf der Suche nach neuen Materialien und technischen Mitteln zur Verbesserung. Die Qualität von Automobilen und die Laserschweißtechnologie werden in der Automobilindustrie immer häufiger eingesetzt. Die Vereinigten Staaten waren die ersten, die die Laserschweißtechnologie für Aluminiumlegierungen in der Automobilindustrie eingeführt haben. Nach einer Reihe von Experimenten wurden Autos aus lasergeschweißten Aluminiumlegierungen durch Laserschweißen dünner Aluminiumlegierungen hergestellt, was nicht nur das Gewicht der Karosserie stark reduzierte. Darüber hinaus hat es den Prozess der Herstellung von Automobilen reduziert, die Produktionseffizienz verbessert und wurde von der Mehrheit der Automobilhersteller begrüßt und favorisiert.
2. 3 Anwendung in der Luft- und Raumfahrtindustrie
Wie wir alle wissen, benötigt die Luft- und Raumfahrtindustrie hochpräzise und präzise Materialien, um eine Reihe von Raumfahrzeugen wie Flugzeuge herzustellen, und die Gewichtsanforderungen an die Maschine selbst sind ebenfalls sehr streng. Die Verwendung einer lasergeschweißten Aluminiumlegierung zur Herstellung von Flugzeugen und anderen Maschinen kann den Rumpf herstellen. Normalerweise kann er um etwa 20% reduziert werden, und die Herstellungskosten wurden stark reduziert. Beispielsweise haben Teile der Flugzeuge der A 350 -Serie, die vom deutschen Hersteller von Eigentumswohnungskomponenten unter Verwendung der Laserschweiß-Aluminiumlegierungstechnologie hergestellt wurden, große Erfolge erzielt.
3 Schwierigkeiten beim Laserschweißen der Aluminiumlegierungstechnologie
3. 1 Die Aluminiumoberfläche reflektiert den Laser
Da die Aluminiumlegierung ein Nichteisenmetall ist, reflektiert sie verschiedene Lichtstrahlen stark. Als intensiverer Strahl verursacht Laserlicht eher eine Reflexion auf der Oberfläche der Aluminiumlegierung. Mit anderen Worten ist eine Aluminiumlegierung ein Nichteisenmetall. Es hat ein hohes Reflexionsvermögen und eine geringe Absorption für Laser. Darüber hinaus weisen Metalle eine Wärmeleitfähigkeit auf, sodass Aluminiumlegierungen auch eine starke Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Beim Schweißen mit dem Laser ist es leicht, Laserlicht zu reflektieren oder die Wärme des Laserlichts schnell zu übertragen, was schließlich zu einem Schweißversagen der Aluminiumlegierung führt. . Daher muss beim Laserschweißen von Aluminiumlegierungen strikt darauf geachtet werden, die Leistungsdichte des Lasers schnell zu erhöhen, um Reflexion oder Leitung zu verhindern. Bemühen Sie sich, die Aluminiumlegierung zu extremen Zeiten mit extrem hoher Dichte zu schweißen, um Reflexionen und andere Probleme zu vermeiden.
3. 2 Seien Sie beim Laserschweißen von Aluminiumlegierungen vollständig vorbereitet
Da die Aluminiumlegierung aktiv und leicht oxidierbar ist, kann leicht eine große Menge Staub und Feuchtigkeit auf der Oberfläche angebracht werden. Wenn daher während des Schweißprozesses keine ausreichenden Vorbereitungen getroffen werden, bleiben beim schnellen Schweißen des Lasers auf der Oberfläche der Aluminiumlegierung leicht an der Oberfläche haftende Gegenstände zurück, was sich auf die Qualität der Aluminiumlegierung und die Wirkung des Schweißens auswirkt. Daher muss vor dem Schweißen der Aluminiumlegierung die Oberfläche der Aluminiumlegierung gereinigt werden, um das Öl und dergleichen von der Oberfläche zu entfernen. Gleichzeitig ist es zur Vermeidung von Sicherheitsbedrohungen wie Explosionen durch Oxidation beim Schweißen erforderlich, den Oxidfilm auf der Metalloberfläche gründlich zu reinigen und den Oxidfilm vollständig zu entfernen.
4 Fehler beim Laserschweißen von Aluminiumlegierungen
Obwohl das Laserschweißen einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Geschwindigkeit aufweist und die Kosten erheblich senken kann, weist das Laserschweißen auch viele Mängel auf. Erst wenn alle diese Mängel geklärt und behoben sind, kann die Laserschweißtechnologie aus Aluminiumlegierung in größerem Umfang eingesetzt werden.
4. 1 Stomatale Defekte
Es wurde oben vorgeschlagen, dass mäßige Poren das innere und äußere Gleichgewicht der Aluminiumlegierung aufrechterhalten können. Übermäßige Blasen weisen jedoch eine große Anzahl von Defekten auf. Es ist schwierig, eine große Anzahl von Poren zu vermeiden. Wenn es eine große Anzahl von Poren gibt, sind die Poren instabil und das Chaos in der Aluminiumlegierung. Es ist leicht, Risse im geschweißten Teil zu verursachen, so dass das Entfernen von Lunkern ein Hauptfehler ist, den die Laserschweißtechnologie aus Aluminiumlegierung durchbrechen muss.
4. 2 Heiße Rissfehler
Bei der Anwendung der Lasertechnologie ist es erforderlich, die Temperatur und Dichte zu erhöhen, um den Zweck des schnellen Schweißens zu erreichen. Dies kann zu besonderen Rissen auf der Oberfläche der Aluminiumlegierung führen, die zu Schweißfehlern führen. Um mit thermischen Rissen fertig zu werden, haben Wissenschaftler eine Lösung gefunden, nämlich Laserschweißen. Manchmal werden Füllmaterialien verwendet, aber diese Methode führt leicht zu Ressourcenverschwendung und hohen Arbeitskosten. Ein einfacherer Ansatz für den Umgang mit thermischen Rissen ist auch ein wichtiges Thema, mit dem sich die Technologie befassen wird.
5 Fazit
Die Laserschweißgeschwindigkeit von Aluminiumlegierungen hat viele Vorteile. Es ist in einer Vielzahl von Fertigungsbereichen weit verbreitet und hat auch die Qualität und Fertigungsgeschwindigkeit der Maschine selbst verbessert. Die Laserschweißtechnologie weist jedoch auch viele Mängel auf, die zu Schweißfehlern führen. Mit den kontinuierlichen Bemühungen von Wissenschaftlern wird die Schweißtechnik ausgereifter und weit verbreiteter