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鋁合金激光焊接結構的應用研究

時間：2022-03-30 15:57 閱讀：3678 次

自20世紀90年代，隨著科學技術的發展，大功率高亮度激光器的出現，激光焊技術集成化、智能化、柔性化、多樣化發展日趨成熟，國內外更加關注激光焊在各領域鋁合金結構中的應用。下面介紹鋁合金激光焊接結構的應用研究。

德國的高端轎車，如Audi、Golf、Passat等品牌均采用鋁合金車頂激光焊接結構，從1999年起該技術擴大到汽車底盤和車身，而且基于激光焊接和激光電弧復合焊接技術的綜合利用，該技術在汽車制造中很好地解決了蒙皮厚度較小的結構焊接時變形的問題，以及變截面和端部焊接的缺陷控制問題。

目前，激光焊接技術已成為汽車制造的標準化工藝，遍布汽車車頂、車身、側框等各個鈑金結構，寶馬、通用公司在車架頂部采用激光焊接，德國奔馳公司則采用激光焊接傳動部件，分別涉及Al-Mg系、Al-Mg-Si系及Al-Mg-Zn系鋁合金。我國一些汽車制造廠家已經在部分新車型中采用激光焊接技術，隨著鋁合金厚板激光焊接技術的發展，激光焊接未來將應用于裝甲車結構。

為了實現輕量化制造，在艦船和高速列車結構制造中，鋁合金三明治結構的激光焊接應用與研究是目前的研究熱點。英國焊接研究所為日本高鐵制造商Nippon Sharyo開發的高速列車車墻板三明治鋁合金激光焊接結構，采用3mm厚的AA6063軋板，利用光纖激光電弧復合焊接實現了各種形式的接頭焊接，其中激光器為IPG 10 kW光纖激光，填充材料為ER5356 焊絲，焊接激光功率為4~5kW。AlCAN-Transrapid的高速列車鋁合金車頂結構也采用激光焊接替代MIG焊接，采用功率為4kW的YAG 激光，焊接速度為5m/min，焊縫長度達20m。

鋁合金是航空航天結構重要的金屬結構材料，因此在日本、美國、英國、德國等發達國家十分重視鋁合金激光焊接技術研究。英國焊接研究所成功地運用4kW的Nd:YAG激光填絲焊進行了AA2014鋁合金帶筋壁板的雙光束YAG激光焊接，采用直徑為1.2mm的ER2319 鋁合金焊絲焊絲，焊接接頭質量良好，焊接變形小于TIG 焊。Gobbi等研究飛機機翼下的鋁合金油箱的CO2激光焊，接頭氣孔嚴重，采用YAG激光焊可獲得優質的焊接接頭。瑞豐光電激光專注十六年的研發技術和生產，憑借多年的激光設備研發經驗，產品技術成熟，產品性能安全穩定。公司遵循“技術創新、產品創新、服務創新”的經營理念，給客戶提供最優質的產品及服務。

以上就是鋁合金激光焊接結構的應用研究，隨著光纖激光焊接技術的發展，目前先進國家的航空制造領域已將光纖激光焊接和激光電弧復合焊接技術列為鋁合金焊接技術的重點，尤其是厚板焊接和異種金屬的焊接，如美國NALI項目針對民機和JSF飛機發動機燃燒室結構正在開展光纖激光焊接和激光電弧復合焊接技術的研究。