当前位置: 工艺门 >> 工艺门介绍 >> 铝合金门窗激光焊接工艺浅析
铝合金门窗因具有环保节能、系统构成、智能化等优势受到众多消费者青睐,在门窗市场的占有率保持在55%以上,每年国内铝合金门窗定制需求市场达亿元以上。未来,受国家建筑节能政策和能源危机的影响,环保型铝合金门窗的使用比重将逐步提高,市场份额还将增大。
铝合金的焊接要求包括:焊接表面要求凸起,不能有凹陷现象,焊接表面不能有裂纹、气孔等焊接缺陷问题;此外,焊接过程中需要注意首尾点的处理,在门框的焊接中一定不能有重点的现象,否则门框在打磨后会出现缺陷。
传统的焊接方式容易出现气孔或者是产生热裂纹现象,很难保障铝合金材质的焊接品质,而且铝合金门窗对焊接质量的要求非常高。采用激光填丝焊可减少焊接缺陷的产生,接下来,我们对传统激光焊接工艺和激光填丝焊接工艺做个对比。
传统激光焊接工艺摆动激光焊接(不加辅助材料)摆动激光焊接原理见图1,其优劣势及焊接技巧分析如下。
图1不加辅料激光焊接原理图
⑴优势:焊接设备简单,无需耗材。
⑵劣势:焊接起始收尾点易产生重点现象。对于焊接拼接间隙要求大,不然易产生塌陷现象;焊接过程相比填丝焊没有那么稳定,易产生焊接缺陷。
⑶焊接技巧:采用高速焊接(60~mm/s)减轻首尾重点现象,添加摆动焊接,降低表面的凹陷量。采用单模激光器让铝材达到更好的吸收率,防止铝材的高反现象对激光器造成损伤。
⑷工艺参数。
不加焊材激光焊接铝材的工艺参数见表1。
表1焊接工艺参数(激光器型号MFSC-W)
不加焊材焊接最终得到的成品前后对比见图2。
图2不加焊材焊接前后对比
激光填丝焊接工艺摆动激光焊接(添加辅助材料)激光填丝焊接工艺原理见图3。其优劣势及焊接技巧分析如下。
图3激光填丝焊接原理图
⑴优势:焊接起始收尾点易调节;对于焊接拼接间隙容差性大,不易产生塌陷现象;焊接过程稳定,焊接缺陷较少。
⑵劣势:机器结构较为复杂。
⑶焊接技巧:采用填丝焊接,增加表面凸起量,降低内部焊接缺陷(气孔、裂纹等),摆动焊接可以增强送丝的容错性。单模激光器让铝材更好地达到吸收率,防止铝材的高反现象对激光器造成损伤。
⑷工艺参数。
激光填丝焊接铝材的工艺参数见表2。
表2焊接工艺参数(激光器型号MFSC-W)
激光填丝焊接得到的成品及内部金相图见图4。
图4激光填丝焊接内部金相图及焊接成品
激光器选用推荐激光器:0-W单模块连续光纤激光器。
⑴模块化设计,性能稳定。
内部结构采用光电模块分离设计,运行性能更稳定。
⑵维护便利,减少停机。
光模块、电模块、控制单元、驱动单元可在客户端直接更换、升级、维护。
⑶可定制化,满足多种需求。
用户可根据不同加工需求,选择不同芯径的光纤,满足差异化加工需求。
⑷光斑能量分布均匀,稳定加工。
减少焊接飞溅,厚板切割能力更稳定。
⑸多场景,应用广泛。
可配合激光加工头、振镜等与机器人、机床等进行系统集成,做激光精细切割、精密焊接加工,应用于3C、五金、医疗、汽车、航空等领域。
结束语在中厚铝合金门框与灯框(材料:五系/六系铝;材料厚度:0.5~3mm)的焊接中,激光加工有着明显的优势,加工速度快,变形量小,表面光滑平整,强度大,易于自动化集成。我们随着市场的认可和技术的更新发展,激光焊接的应用领域会进一步扩大。
——摘自《钣金与制作》年第2期
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