Anwendung und Entwicklung von Laserschweißtechnologie für Aluminiumlegierung

Anzahl Durchsuchen:1     Autor:Site Editor     veröffentlichen Zeit: 2021-06-25      Herkunft:Powered

Durch die Entwicklung von Lasertechnologie und Aluminiumlegierungsforschungs- und -entwicklungstechnologie führen Sie die grundlegende Forschung zur Laserschweißanwendungstechnologie von Aluminiumlegierung weiter durch, um eine neue Laserschweißtechnologie von Aluminiumlegierung zu entwickeln, und erweitern das Anwendungspotential der Aluminiumlegierungslaserschweißstruktur, so Um das Aluminiumlegierungslaserschweißen zu verstehen, ist der Anwendungsstatus und der Entwicklungstrend der Technologie besonders wichtig.

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


Im Vergleich zu anderenSchweißmethoden, Laserschweißen weist die Vorteile von konzentrierter Erhitzung, geringe thermische Beschädigung, ein großes Aspektverhältnis der Schweißnaht und der kleinen Schweißverzerrung auf. Der Schweißvorgang 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 hohe Zähigkeit Aluminiumlegierungen kontinuierlich eingeführt, insbesondere das Auftreten 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 es in zwei Arten unterteilt werden: Wärmeleitungsschweißen und tiefe Durchdringungsschweißen. Ersteres wird hauptsächlich für das Paketschweißen oder das Mikro-Nano-Schweißen von Präzisionsteilen verwendet. Letzteres erzeugt oft kleine Löcher, die während des Schweißvorgangs ähnlich dem Elektronenstrahlschweißen 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 Typen 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, Neodymium-Glas und neodymdotiertes Yttrium-Aluminiumgranat usw., und die Ausgangswellenlänge beträgt 1,06 um Laser. YAG-Laser ist leichter von Metall als CO2-Laser absorbiert zu werden und ist weniger vom 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 verschiedenen Seltenerdionen dotiert ist, und der Ausgangswellenlängenbereich beträgt etwa 1,08 μm. Es ist auch eine optische Faserübertragung. Der Faserlaser revolutioniert die Verwendung einer doppelbedeckten Faserstruktur, die die Pumpenlänge erhöht und die Pumpeffizienz verbessert, wodurch die Ausgangsleistung des Faserlasers erheblich erhöht wird. Im Vergleich zu 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. Gegenwärtig haben einige Automobilhersteller in meinem Land in einigen neuen Modellen Laserschweißtechnologie angenommen. Mit der Entwicklung der Laserschweißtechnologie für Aluminiumlegierung dicke Platten wird das Laserschweißen in der Zukunft auf gepanzerte Fahrzeugstrukturen angewendet.