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Anwendung und Entwicklung von Laserschweißtechnologie für Aluminiumlegierung

Anzahl Durchsuchen:0     Autor:Site Editor     veröffentlichen Zeit: 2021-06-25      Herkunft:Powered

Durchführung der Entwicklung der Lasertechnologie und der Aluminiumlegierungsforschungs- und -entwicklungstechnologie durchführen die grundlegende Forschung zur Laserschweißanwendungstechnologie von Aluminiumlegierungen, die neue Aluminiumlegierungslaserschweißtechnologie entwickeln und das Anwendungspotential der Aluminiumlegierungslaserschweißstruktur effektiver erweitern, so Um das Aluminiumlegierungslaserschweißen zu verstehen, sind der Anwendungsstatus und der Entwicklungstrend der Technologie besonders wichtig.

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Die hochfeste Aluminiumlegierung hat eine hohe spezifische Festigkeit, spezifische Steifigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit, Verarbeitungsleistung und mechanische Eigenschaften.Es ist in der leichten Herstellung von Luft- und Raumfahrt, Schiffbau und anderen Transportfeldern zu einem unverzichtbaren Metallmaterial geworden. Unter ihnen werden Flugzeuge am häufigsten verwendet. Die Schweißtechnologie verfügt über einzigartige Vorteile bei der Verbesserung der Auslastungsrate von Strukturmaterialien, der Verringerung des Strukturgewichts und der Realisierung der kostengünstigen Herstellung komplexer und unähnlicher materierender Gesamtstrukturen. Unter ihnen ist die Aluminiumlegierungslaserschweißtechnologie ein heißer Fleck, der viel Aufmerksamkeit auf sich zieht.


Im Vergleich zu anderenSchweißmethodenDas Laserschweißen hat die Vorteile von konzentrierter Erwärmung, geringe thermische Beschädigung, ein großes Aspektverhältnis der Schweißnaht und der geringen Schweißverzerrung. Der Schweißprozess ist leicht integriert, automatisiert und flexibel zu sein und kann ein Hochgeschwindigkeits- und hochpräzise Schweißen erreichen. Geeignet für hochpräzise Schweißen komplexer Strukturen.


Mit der Entwicklung der Materialtechnologie werden verschiedene hochfeste und hochzähmliche Aluminiumlegierungen kontinuierlich eingeführt, insbesondere die Entstehung von Aluminium-Litholen der dritten Generation und neue hochfeste Aluminiumlegierungen, die mehr und höhere Anforderungen an die Aluminiumlegierung vorlegen Laserschweißtechnologie. Die Vielfalt der Legierungen bringt auch eine Vielzahl neuer Probleme beim Laserschweißen mit, so dass diese Probleme in der Tiefe untersucht werden müssen, um das Anwendungspotential von Aluminiumlegierungslaserschweißstrukturen effektiver zu erweitern.


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Hochleistungslaser.

Laserschweißen ist eine Technologie, in der der Laser mit hoher Intensität an die Metalloberfläche abgestrahlt wird, und das Metall wird geschmolzen und dann gekühlt und kristallisiert, um eine Schweißnaht durch die thermische Kupplung zwischen dem Laser und dem Metall zu bilden. Gemäß dem thermischen Mechanismus des Laserschweißens kann er in zwei Arten unterteilt werden: Wärmekabinenschweißen und tiefe Durchdringungsschweißen. Ersteres wird hauptsächlich für das Paketschweißen oder das Mikro-Nano-Schweißen von Präzisionsteilen verwendet. Letzteres erzeugt oft kleine Löcher, die dem Elektronenstrahlschweißen während des Schweißvorgangs ähnlich sind. Wirkung, Bilden einer Schweißnaht mit relativ großer Tiefe und Breite. Laser-tiefer Durchdringungsschweißen erfordert eine hohe Laserleistung. Gegenwärtig wird diese Technologie hauptsächlich für Hochleistungslaser im laser tiefen Durchdringungsschweißen verwendet. Es gibt vier Haupttypen, deren Eigenschaften in Tabelle 1 gezeigt werden.


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1. CO2-Gaslaser

Das Arbeitsmedium ist CO2-Gas, und der 10-μm-Wellenlängenlaser wird ausgegeben. Gemäß der Laseranregungsstruktur ist es in zwei Arten unterteilt: Querfluss und Axialstrom. Obwohl die Ausgangsleistung des Querstrom-CO2-Lasers 150 kW erreicht hat, ist die Strahlqualität schlecht und nicht zum Schweißen geeignet; Der Axialstrom-CO2-Laser hat eine gute Strahlqualität und kann zum Schweißen von Aluminiumlegierungen mit hoher Laser-Reflektivität verwendet werden.


2. YAG Solid-State-Laser

Das Arbeitsmedium ist Rubin, Neodymglas und neodymdotiertes Yttrium-Aluminium-Granat usw., und die Ausgangswellenlänge beträgt 1,06 um Laser. YAG-Laser ist einfacher von Metall als CO2-Laser absorbiert und ist weniger von Plasma betroffen. Es ist eine optische Faserübertragung, flexibler Schweißvorgang und eine gute Schweißnahtzugänglichkeit. Derzeit ist der Hauptlaser zum Schweißen von Aluminiumlegierungsstrukturen.


3. YLR-Faserlaser

Es ist eine neue Art von Laser, die nach 2002 entwickelt wurde. Es verwendet optische Faser als Matrixmaterial, das mit unterschiedlichen Seltenerdionen dotiert ist, und der Ausgangswellenlängenbereich beträgt etwa 1,08 μm. Es ist auch eine optische Faserübertragung. Der Faserlaser revolutioniert die Verwendung einer doppelt verkleideten Faserstruktur, die die Pumpenlänge erhöht und die Pumpeffizienz verbessert, wodurch die Ausgangsleistung des Faserlasers stark erhöht wird. Verglichen mit YAG-Laser, obwohl der YLR-Faserlaser später erschien, hat es die Vorteile von geringer Größe, niedrigen Betriebskosten, hoher Strahlqualität usw., und die erhaltene Laserleistung ist hoch.


Erforschung der Anwendung der Laserschweißstruktur der Aluminiumlegierung


Seit den 1990er Jahren ist mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie sowie der Entstehung von Lasern mit hoher Leistung und High-Helligkeit die Integration, Intelligenz, Flexibilität und Diversifizierung der Laserschweißtechnologie gereift. Im In- und Ausland wurde mehr Aufmerksamkeit auf das Laserschweißen in verschiedenen Bereichen der Aluminiumlegierungsanwendung in der Struktur gezahlt. Derzeit haben einige Automobilhersteller in meinem Land in einigen neuen Modellen Laserschweißtechnologie angenommen. Bei der Entwicklung der Laserschweißtechnologie für Aluminiumlegierung dicke Platten wird das Laserschweißen in der Zukunft auf gepanzerte Fahrzeugstrukturen angewendet.


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