Aluminium und Aluminiumlegierungen werden aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer hohen Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und anderer Eigenschaften häufig in den Bereichen Bauwesen, Transport, Automobil, Elektronik, Verpackung, Luft- und Raumfahrt und anderen Bereichen eingesetzt. Mit der Entwicklung der Technologie wurde das Schweißverfahren für Aluminiumlegierungen verbessert. Das Laserschweißen ist eine auf dem Markt weit verbreitete Schweißtechnologie, die die Vorteile einer hohen Konzentration der Wärmequelle, einer kleinen Wärmeeinflusszone, einer geringeren Verformung, Energieeinsparung und einer Verbrauchsreduzierung bietet.
Im täglichen Schweißprozess ist es aufgrund der besonderen Eigenschaften von Aluminium beim Laserschweißen von Aluminium und Aluminiumlegierungen schwierig, den Laserfokus und das Schweißbad zu kontrollieren. Wenn der Schweißer die Prozessparameter falsch einstellt oder es ihm an umfangreicher Erfahrung mangelt, kann es zu Problemen wie Porosität, rissiger Verformung, schwarzer Schweißnaht und Nichtverschmelzung der Kante kommen, die die Schweißqualität und -leistung erheblich beeinträchtigen. Als nächstes stellen wir die Schwierigkeiten und Lösungen vor, die beim Schweißen von Aluminium auftreten.
Poren
Das Hauptproblem beim Laserschweißen von Aluminium ist die Porosität. Während des Schweißvorgangs führt der Laserstrahl zu Schwankungen des Metalls im Schmelzbad, und wenn sich das im Metall eingeschlossene Gas ausdehnt und überläuft, entsteht Porosität. Darüber hinaus behindern Aluminiumoxidfilme die Bindung zwischen Metallen, absorbieren Wasser, erzeugen leicht Verunreinigungen und fördern die Porenbildung.
Die Bildung von Poren führt zu einer schwachen Schweißnahtfestigkeit, verringerter Korrosionsbeständigkeit und unschönen Schweißnähten. Generell werden folgende Maßnahmen empfohlen:
Passen Sie die Laserleistung entsprechend an, um eine gleichmäßige Wärmeeinbringung zu gewährleisten.
Beim Schweißen dünner Bleche empfiehlt es sich, die Geschwindigkeit zu erhöhen, um die Zeit der Gasausdehnung im Metall zu verkürzen;
Beim Schweißen dicker Bleche kann im Falle einer Materialvorwärmung die Schweißgeschwindigkeit reduziert werden, um die Leistung der Schweißnaht sicherzustellen.
Die Schweißoberfläche wird chemisch oder mechanisch gereinigt, um den Einfluss von Verunreinigungen auf die Schweißqualität zu reduzieren.
Kontrollieren Sie den Einsatz von Schutzgasen oder Flussmitteln, um die Oxidation zu reduzieren und die Menge des gebildeten Gases zu reduzieren.
Heiße Risse
Aufgrund der hohen Temperatur, die während des Schweißvorgangs entsteht, dehnt sich das Aluminium schnell aus und zieht sich zusammen, wodurch Spannungspunkte entstehen. Wenn das Erstarrungsintervall der Schweißnaht zu kurz ist, wird der Spannungspunkt nicht gelöst, was zu Aluminiumrissen und dann zu Heißrissen führt. Wenn die Schutzwirkung der Schweißnaht nicht gut ist, kommt es außerdem leicht zu Oxidation und es entstehen Heißrisse.
Um diese Situation zu vermeiden, müssen wir die Hitze während des Schweißvorgangs kontrollieren, die Schweißteile vor dem Schweißen vollständig vorwärmen und das Schutzgas anpassen.
Schwärzung der Schweißnaht
Die Schwärzung von Aluminium beim Laserschweißen wird hauptsächlich durch unzureichende Laserleistung, nicht auf den richtigen Wert eingestellte Defokussierungsmenge oder beschädigte Laserlinse verursacht. In diesem Fall erreicht die Energie des Lasers nicht die Schmelzschwelle der Oxidschicht auf der Oberfläche des Aluminiums, was dazu führt, dass sich das Aluminium mit Luft und Verunreinigungen vermischt, was zu einer Schwärzung der Schweißstelle führt.
Um die Qualität und Schönheit des Schweißens zu verbessern, wird empfohlen, beim Aluminiumschweißen zunächst die entsprechende Leistung auszuwählen und den richtigen Defokussierungsbetrag einzustellen. Zweitens können Sie auch überprüfen, ob die Schutzscheibe beschädigt ist.
Die Bisskante ist nicht verwachsen
Beim Laserschweißen von Aluminium ist der Schweißverlauf diskontinuierlich, rau und uneben, und ungleichmäßige Riffelung ist ein typisches Phänomen. Die Hauptgründe sind ein zu großer Schweißnahtspalt, ein Laserpunktversatz, ein Mangel an Laserleistung und eine zu große Defokussierung.
Erstens können wir den Wurzelspalt des Schweißwerkstücks reduzieren. Zweitens wird der Fokus des Laserstrahls angepasst, um die richtige Punktposition zu bestimmen. Darüber hinaus können wir die Schweißqualität von Aluminium nach dem Schmelzen sicherstellen, indem wir die Laserleistung erhöhen und die Fokusposition des Defokusbetrags anpassen.
Aufgrund der Besonderheit von Aluminium ergeben sich beim Laserschweißen noch weitere Probleme. Vor dem Schweißen von Aluminium und Aluminiumlegierungen müssen wir nicht nur die Stabilität der Schweißqualität berücksichtigen, sondern auch das Erscheinungsbild der Schweißung. Mit der Verbesserung der Lasertechnologie und der Aluminiumherstellungstechnologie wurde auch der Prozess des Laserschweißens von Aluminium erheblich verbessert und bietet eine solide Grundlage für die Herstellung leichter Metallstrukturkomponenten in der Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie und anderen Bereichen.
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