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激光焊接3系铝合金的工艺分析(含参数优化表)‘OD体育网站’

激光焊接3系铝合金的工艺分析(含参数优化表)‘OD体育网站’

本文摘要:随着汽车行业的大大发展壮大,显电动汽车和燃料电池汽车将联合主导中国新能源汽车市场的未来发展。电动车轻量化和燃料电池的大量用于,必定牵涉到到更加多的铝合金焊工艺。铝合金具备较好的物理、化学和机械性能,是工业生产中一种最重要的重金属材料。 目前铝合金材料的相连还主要是以惰性气体钨近于维护焊接和熔融近于惰性气体维护焊接两种传统焊工艺展开焊的。这两种焊工艺焊速度慢、生产效率较低,而且焊热输出大,使得铝合金焊变形较小,同时焊接头处晶粒粗壮,从而造成产品质量较好。

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随着汽车行业的大大发展壮大,显电动汽车和燃料电池汽车将联合主导中国新能源汽车市场的未来发展。电动车轻量化和燃料电池的大量用于,必定牵涉到到更加多的铝合金焊工艺。铝合金具备较好的物理、化学和机械性能,是工业生产中一种最重要的重金属材料。

目前铝合金材料的相连还主要是以惰性气体钨近于维护焊接和熔融近于惰性气体维护焊接两种传统焊工艺展开焊的。这两种焊工艺焊速度慢、生产效率较低,而且焊热输出大,使得铝合金焊变形较小,同时焊接头处晶粒粗壮,从而造成产品质量较好。

而作为一种低能量密度热源的激光,具备较慢的焊速度和较小的热输出,因此焊变形小,取得的产品质量也更为出色。1.实验条件与方法1.1实验设备实验使用低光束质量的飞博激光YDFL-2000-CW-MM高功率倒数光纤激光器,工作模式为:CW/QCW,中心波长为1080nm,光束质量M2<1.6;嘉强BW240-4KW光纤激光高功率以及具备同轴CCD表明和灯光功能的焊头(光束探讨用料为100:200);史陶比尔TX90六轴机器人。使用JZX91熔深显微镜仔细观察焊缝表面。

1.2实验材料按合金化系列,铝及铝合金可分成1系(工业显铝)、2系(铝-铜)、3系(铝-锰)、4系(铝-硅)、5系(铝-镁)、6系(铝-镁-硅)、7系(铝-锌-镁-铜)、8系(其他)八类合金。有所不同的系列的铝合金由于成分和的组织的差异,所展现出出来的焊性能差距也是较为大的。3系铝合金是防水铝合金,具备杰出的防水特性,成形性、熔接性、耐蚀性皆较好,其中3003铝合金一般来说用作动力电池外壳,3A21铝合金用作微波组件外壳。

本次实验使用3003铝合金材料展开了激光焊测试。焊连接器使用接入的方式,将工件切割成100mm*100mm*2mm板材展开对焊。3003铝合金标准化学成分表1.3实验方法在焊前用于丙酮溶液超声波清洗器25min,以清理试样表面的油污等杂质。

使用倒数激光和脉冲激光对试样分别展开焊,焊已完成后在精密测量显微镜仔细观察焊缝表面形貌。1.4实验参数由于铝合金对激光具备低反射性,为避免返镜片焚毁激光器,对焊头做到了5度的弯曲。

在倒数激光展开焊时,分别对离焦量、激光器输出功率和焊速度3个工艺参量展开优化,以取得倒数激光焊接的最佳工艺参量;同时,在脉冲激光展开焊时,脉冲波形为方波,对脉冲能量展开了优化,以取得脉冲激光焊接的最佳工艺参量。优化后焊工艺参数如表格1和表格2右图。


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