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鋁合金薄板激光填絲焊接技術(shù)

查看：2881 　發(fā)稿日期：2016-01-13 19:22:40

減少焊接缺陷，提高接頭性能等，從而擴(kuò)大鋁合金薄板激光焊接在航空航天工業(yè)中的應(yīng)用。

鋁合金是航空航天工業(yè)中的主要結(jié)構(gòu)材料，它不僅具有高比強(qiáng)度、高比模量、良好的斷裂韌性、疲勞強(qiáng)度和較低的裂紋擴(kuò)展速率，同時(shí)還具有優(yōu)良的成形工藝性和良好的耐蝕性。在民用飛機(jī)中，鋁合金占結(jié)構(gòu)材料重量百分比高達(dá)70%~80%。在新一代軍用飛機(jī)中，由于復(fù)合材料和鈦合金用量的增加，鋁合金的用量有所減少，但高純、高強(qiáng)、高韌的高性能鋁合金用量卻增加了。蘇-27飛機(jī)上鋁合金約占全機(jī)結(jié)構(gòu)重量的60%。

激光焊接具有能量集中、焊接變形小、焊縫質(zhì)量?jī)?yōu)良、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，此外激光的柔性更增加了焊接工藝的靈活性。在飛機(jī)制造中，激光焊接可以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)結(jié)構(gòu)以焊代鉚以及替代常規(guī)焊接方法提高焊縫質(zhì)量。因此對(duì)鋁合金的激光焊接技術(shù)研究成為各國(guó)特別是航空航天制造工業(yè)界的焦點(diǎn)。

激光焊接如果不填絲，將存在如下局限性：

1.焊接接頭的化學(xué)成份完全取決于母材，性能不能按要求進(jìn)行調(diào)整；激光焊接鋁合金時(shí)，低沸點(diǎn)元素容易蒸發(fā)造成接頭性能下降。

2.激光焊接對(duì)接頭間隙要求嚴(yán)格，自熔焊所允許的間隙量最大不超過板厚的10%。在實(shí)際生產(chǎn)中，尤其對(duì)于航空航天工業(yè)，不可避免地會(huì)遇到對(duì)薄板的對(duì)接激光焊，當(dāng)薄板厚度為1.2mm或者更薄時(shí)，對(duì)接焊的間隙要求很難滿足。如果對(duì)薄板采用曲面對(duì)接焊，這一間隙要求更難達(dá)到。雖然通過機(jī)械加工可以使被焊工件的裝配間隙符合要求，但這勢(shì)必增加成本，更不利于激光焊接在工業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

3.激光焊接鋁合金時(shí)過程不穩(wěn)定，焊縫成形不理想，且由于熔池中高反射率和低表面張力，將會(huì)導(dǎo)致焊縫缺陷，如焊塌、氣孔和軟化等。

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