鋁合金激光焊接缺陷如何解決

『壹』 如何改善鋁合金激光焊接的質量

鋁合金激光焊接開始時，存在高反射現象，嚴重影響材料對激光能量的吸收，而波長越短，材料對光的吸收就越好，因此，光纖激光比CO2激光對鋁合金的吸收要好。光纖激光的光束模式也會比CO2激光好，能量密度更加集中。一旦材料開始吸收光能，對液態金屬對光的反射率就明顯下降。
採用雙光斑激光焊，能夠明顯改善氣孔率，主要是因為採用雙光束進行焊接時，兩束光形成一個相對較大的匙孔，提高了匙孔的穩定性，有利於氣體的逸出；相比於串列雙光束，採用並行雙光束焊接時，熔池內部溫度梯度更小，降低了液態金屬凝固速度，延長氣泡的逸出時間，有利於減小氣孔傾向；並行雙光束激光焊也能提高送絲的穩定性，對穩定焊接質量有利。
採用激光填絲焊，相比鋁合金激光自熔焊，能夠得到更好的成型。激光填絲焊能夠兼容激光焊的高能量密度和填絲焊的高橋接能力，對於有一定間隙的焊縫，能夠保證良好的成型效果。而且通過不同的填充材料的選擇，可以對母材進行不同的化學冶金，起到一定合金元素補充且強化的功效。
採用激光復合焊，通過激光與電弧的復合，能夠有效消除激光焊形成的等離子體的影響。通過光絲間距、吹氣、焊槍角度等參數的調節，能夠獲得美觀的焊縫，而且對於厚板無需開坡口或只需開小坡口就可以形成良好的焊縫。
採用功能強大的激光頭，能夠穩定焊接質量。隨著激光加工的深入開發，功能越來越強大的激光頭得到快速的應用。目前激光頭，能夠在一定范圍內上下左右浮動而不改變光斑大小，也不影響光絲配合，非常利於大批量的生產應用，能改善材料因加工而產生的少量尺寸偏差而引起的焊接缺陷。
採用合適的焊接工藝參數，能夠保證焊接質量。鋁合金激光填絲焊接的激光功率和焊接速度的優化參數范圍關系：激光功率和焊接速度的優化匹配參數曲線呈直線式上升，斜率基本保持不變。每一個給定的激光功率值，在優化參數曲線上都有一個優化的焊接速度與之對應，且焊接速度可在一定范圍內變化仍能獲得成形質量好的焊縫，此區域屬於焊接穩定區。在某一功率值時，當焊接速度過大，熱輸入變小，鋁合金板材不能焊透，此時焊接速度過大則向上超過穩定區范圍，屬於未熔透區；當焊接速度過小，熱輸入過大，熔池下塌嚴重，此時屬於熔池坍塌區。要獲得穩定的焊縫成型，需要匹配合適的焊接工藝參數。

『貳』 6061鋁合金激光焊接為什麼會出現裂紋,氣孔,有什麼方法可以解決

裂紋：鋁合金激光焊裂紋主要為結晶裂紋。由焊縫金屬結晶時在柱狀晶邊界形成Al—Si或Mg-Si、A1-Mg2Si等低熔點共晶導致的。脈沖激光的不連續加熱易產生結晶裂紋。連續激光裂紋傾向小一點。結晶裂紋兩個條件：液態薄膜，應力。盡量減小冷卻速度，應力小一些，裂紋傾向應該會小一些。
氣孔：兩種，Mg蒸汽、難熔氧化膜捲入造成氣孔；氫氣孔；鋁合金錶面清潔，氣氛保護的好些。焊接採用較小的線能量。

『叄』 鋁合金焊接缺陷

一、強的氧化能力鋁與氧的親和力很強，在空氣中極易與氧結合生成緻密而結實的AL2O3薄膜，厚度約為0．1μm，熔點高達2050℃，遠遠超過鋁及鋁合金的熔點，而且密度很大，約為鋁的1．4倍。在焊接過程中，氧化鋁薄膜會阻礙金屬之間的良好結合，並易造成夾渣。氧化膜還會吸附水分，焊接時會促使焊縫生成氣孔。這些缺陷，都會降低焊接接頭的性能。為了保證焊接質量，焊前必須嚴格清理焊件表面的氧化物，並防止在焊接過程中再氧化，對熔化金屬和處於高溫下的金屬進行有效的保護，這是鋁及鋁合金焊接的一個重要特點。具體的保護措施是：

1、焊前用機械或化學方法清除工件坡口及周圍部分和焊絲表面的氧化物；

2、焊接過程中要採用合格的保護氣體進行保護；

3、在氣焊時，採用熔劑，在焊接過程中不斷用焊絲挑破熔池表面的氧化膜。

二、鋁的熱導率和比熱大，導熱快盡管鋁及鋁合金的熔點遠比鋼低，但是鋁及鋁合金的導熱系數、比熱容都很大，比鋼大一倍多，在焊接過程中大量的熱能被迅速傳導到基體金屬內部，為了獲得高質量的焊接接頭，必須採用能量集中、功率大的熱源，有時需採用預熱等工藝措施，才能實現熔焊過程。

三、線膨脹系數大鋁及鋁合金的線膨脹系數約為鋼的2倍，凝固時體積收縮率達6．5%－6．6%，因此易產生焊接變形。防止變形的有效措施是除了選擇合理的工藝參數和焊接順序外，採用適宜的焊接工裝也是非常重要的，焊接薄板時尤其如此。另外，某些鋁及鋁合金焊接時，在焊縫金屬中形成結晶裂紋的傾向性和在熱影響區形成液化裂紋的傾向性均較大，往往由於過大的內應力而在脆性溫度區間內產生熱裂紋。這是鋁合金，尤其是高強鋁合金焊接時最常見的嚴重缺陷之一。在實際焊接現場中防止這類裂紋的措施主要是改進接頭設計，選擇合理的焊接工藝參數和焊接順序，採用適應母材特點的焊接填充材料等。

四、容易形成氣孔

焊接接頭中的氣孔是鋁及鋁合金焊接時極易產生的缺陷，尤其是純鋁和防銹鋁的焊接。氫是鋁及鋁合金焊接時產生氣孔的主要原因，這已為實踐所證明。氫的來源，主要是弧柱氣氛中的水分、焊接材料及母材所吸附的水分，其中焊絲及母材表面氧化膜的吸附水分，以焊縫氣孔的產生，常常佔有突出的地位。

鋁及鋁合金的液體熔池很容易吸收氣體，在高溫下溶入的大量氣體，在由液態凝固時，溶解度急劇下降，在焊後冷卻凝固過程中來不及析出，而聚集在焊縫中形成氣孔。為了防止氣孔的產生，以獲得良好的焊接接頭，對氫的來源要加以嚴格控制，焊前必須嚴格限制所使用焊接材料（包括焊絲、焊條、熔劑、保護氣體）的含水量，使用前要進行乾燥處理。清理後的母材及焊絲最好在2－3小時內焊接完畢，最多不超過24小時。TIG焊時，選用大的焊接電流配合較高的焊接速度。MIG焊時，選用大的焊接電流慢的焊接速度，以提高熔池的存在時間。Al－Li合金焊接時，加強正、背面保護，配合坡口刮削，清除概況氧化膜，可有效地防止氣孔。

五、焊接接頭容易軟化

焊接可熱處理強化的鋁合金時，由於焊接熱的影響，焊接接頭中熱影響區會出現軟化，即強度降低，使基體金屬近縫區部位的一些力學性能變壞。對於冷作硬化的合金也是如此，使接頭性能弱化，並且焊接線能量越大，性能降低的程序也愈嚴重。針對此類問題，採取的措施主要是制定符合特定材料焊接的工藝，如限制焊接條件，採取適當的焊接順序，控制預熱溫度和層間溫度，焊後熱處理等。對於焊後軟化不能恢復的鋁合金，最好採用退火或在固溶狀態下焊接，焊後再進行熱處理，若不允許進行焊後熱處理，則應採用能量集中的焊接方法和小線能量焊接，以減小接頭強度降低。

六、合金元素蒸發和燒損

某些鋁合金含有低沸點的合金元素，這些元素在高溫下容易蒸發燒損，從而改變了焊縫金屬的化學成分，降低了焊接接頭的性能。為了彌補這些燒損，在調整工藝的同時，常常採用含有這些沸點元素含量比母材高的焊絲或其他焊接材料。

七、鋁在高溫時的強度和塑性低

鋁在370℃時強度僅為10Mpa，焊接時會因為不能支撐住液體金屬而使焊縫成形不良，甚至形成塌陷或燒穿，為了解決這個問題，焊接鋁及鋁合金時常常要採用墊板。

八、焊接接頭的耐腐蝕性能低於母材

熱處理強化鋁合金（如硬鋁）接頭的耐腐蝕性的降低很明顯，接頭組織越不均勻，耐蝕性越易降低。焊縫金屬的純度或緻密性也影響接頭耐蝕性能。雜質較多、晶粒粗大以及脆性相析出等，耐蝕性就會明顯下降，不僅產生局部表面腐蝕而且經常出現晶間腐蝕，此外對於鋁合金，焊接應力的存在也是影響耐蝕性的一個重要因素。

為了提高焊接接頭的耐蝕性，主要採取以下幾個措施：

1、改善接頭組織成分的不均勻性。主要是通過焊接材料使焊縫合金化，細化晶粒並防止缺陷；同時調整焊接工藝以減小熱影響區，並防止過熱，焊後熱處理。

2、消除焊接應力，如局部表面拉應力可以採用局部錘擊辦法來消除。

3、採取保護措施，如採取陽極氧化處理或塗層等。

九、無色澤變化，給焊接操作帶來困難

鋁及鋁合金焊接時由固態轉變為液態時，沒有明顯的顏色變化，因此在焊接過程中給操作者帶來不少困難。因此，要求焊工掌握好焊接時的加熱溫度，盡量採用平焊，在引（熄）弧板上引（熄）弧等。

『肆』 鋁合金缺陷的修復方法是什麼

由於鋁及其合金的化學活潑性很強，表面極易形成氧化膜，且多屬於難熔性質(如Al2O3的熔點約為2050℃，MgO的熔點約為2500℃)加之鋁及其合金導熱性強，焊接時容易造成不熔合現象。由於氧化膜比重同鋁的比重極其接近，所以也容易成為焊縫金屬的夾雜物。同時鋁及其合金的線脹系數大，導熱性又強，焊接時容易產生翹曲變形。這是鋁及其合金焊接時頗感困難的問題。目前熔化焊中最常用的氬弧焊是靠「陰極霧化」作用，將氧化膜破碎，在氬氣的保護下，使氧化膜不能重新產生。但是在焊接熱處理強化處理後的鋁合金時，近縫區存在強度大大削弱的現象，也不可避免的會產生翹曲變形。金屬表面修補機主要用於修復鑄造缺陷，它有逆變式高頻+脈沖電源、可使焊絲高速旋轉的焊槍和控制部分組成。其修復缺陷的機理為：利用高頻+脈沖電壓將氣體擊穿形成等離子氣，從而產生溫度可達6000℃以上的電火花，電火花將可熔性旋轉電極(即焊絲)瞬間(10-5—10-6秒)和與其接觸的母材同時熔化，依靠瞬間高溫和旋轉焊絲與母材的機械摩檫及旋轉電場力的綜合作用，使氧化膜破碎，在氬氣的保護下，使氧化膜不能重新產生，從而完成焊絲與母材的冶金結合。由於電火花作用時間短，與焊絲直接接觸的母材局部熔化，鋁的導熱性很好，瞬間將輸入的熱量擴散並散失到空氣中，基體幾乎不產生溫升，從而基體不會變形，精密鑄鋁件機械加工後進行缺陷的修復，而不會影響尺寸精度。修補後表面經過修銼打磨或機械加工，外觀可以和基體保持一致。

『伍』 激光焊接的缺點如何改進

1、焊接厚度有局限，適合薄材焊接。
2、對焊接物品對接拼合有要求，縫隙越小越好。
3、對焊接材料也有一定局限性，不銹鋼最好焊接，但是像銅材、鋁材，反光率高的產品就不適合。
4、產品部件過大也不適合，因為工作平台有限，汽車可以採用機械手焊接，但是投資很大。
5、畢竟也是精密儀器，所以產品如何定位是你需要考慮的問題，產品自身的公差也不能太大。所以更適合IT行業，小五金件。還有的話 暫時沒想到，你想學可以問我。如果你要想做一下效果，可以直接和公司樣板部聯系，會免費幫你做的。公司名字，以後告訴你。

『陸』 鋁及鋁合金焊接中常見的缺陷怎麼解決

第一 焊接前清洗工件，防止有有機物附著，在焊接瞬間時有機物分解形成氣體，包裹在焊池中形成氣孔和夾渣。第二，焊接前用乙炔焰烘烤工件待焊接區域，防止有水分殘留，導致焊接時水分蒸發形成氣體，影響焊縫質量。第三 鋁合金屬化學性質活潑，焊接時要採用氣體保護焊。

『柒』 激光焊接機焊接的處理方法有哪些

尚拓激光總結激光焊接機焊接的處理方法如下：
1.焊接面的處理：將焊接面進行噴砂，去除焊接面的金屬氧化物，防止焊接時的能量損失，提高焊接質量。
2.縮孔的處理：縮孔常發生在橋體等較厚的部位，直徑多為0.5~2mm，尤其以Co-Cr鋼的發生概率較高。雖然在一般情況下可以通過安置儲金球等方法來預防，但有時還是會出現縮孔等問題。此時，可選取發生問題的同種材料的焊條，用調整相應參數進行焊接，填實縮孔，平滑焊接面。
3.翹動的處理：翹動常發生在5個單位以上的長橋中，橋體單位越長，發生的概率越高。用0.2mm超薄砂片鋸開翹動的問題橋段，選取與發生缺陷同種材料的焊條，修改成所需形狀後，插入0.5mm鋸縫中，用激光焊接機調整相應參數進行焊接，填實鋸縫，平滑焊接面。操作時要注意後一焊點需覆蓋前一焊點面積的70%以上。

『捌』 鋁殼電池在激光焊接過程中的幾個難題如何解決

新能源電池越來越多的出現在我們生活的周邊！電池外觀，電池容量，電池耐久性都在不斷的貼合我們的需求。激光焊接自然是電池廠商首選生產設備之一！下面精焊激光為您分享一下對於電池激光焊接的一些技術難點：電池的厚度參數： 常規電池殼體厚度都要求達到1.0毫米以下，目前根據電池容量不同殼體材料厚度以0.6mm和0.8mm兩種規格主流廠家使用較多。在激光焊接方式上，主要有2種：側焊和頂焊。首先，側焊技術優點是對電芯內部的影響較小，飛濺物不會輕易進入殼蓋內側。缺點是：焊接後可能會導致凸起，這對後續工藝的裝配會有些微影響，因此側焊工藝對激光器 的穩定性、材料的潔凈度和頂蓋與殼體的配合間隙有較高的要求。其次是頂焊，頂焊工藝由於焊接在一個面上，可採用更高效的振鏡掃描焊接方式，但對前道工序入殼及定位要 求很高，對設備的自動化要求高。效果精美！

高效精密的激光焊接可以大大提高汽車動力電池的安全性、可靠性和使用壽命，將為今後的汽車動力技術帶來革命化進步。動力電池的激光焊接部位多，有耐壓和漏液測試要求，材料多數為鋁材，因此焊接難度大，對焊接工藝的要求更高。

一般來講，動力電池殼體的焊接主要為側焊和頂焊兩種方式，它們各有優勢和缺點，而鋁殼電池因為其材料的特殊性，容易出現凸起、氣孔、詐或等問題，方形電池焊接在拐角處容易出現問題。

一般殼體厚度都要求達到1.0毫米以下，主流廠家目前根據電池容量不同殼體材料厚度以0.6mm和0.8mm兩種為主。焊接方式主要分為側焊和頂焊，其中側焊的主要好處是對電芯內部的影響較小，飛濺物不會輕易進入殼蓋內側。由於焊接後可能會導致凸起，這對後續工藝的裝配會有些微影響，因此側焊工藝對激光器的穩定性、材料的潔凈度和頂蓋與殼體的配合間隙有較高的要求。而頂焊工藝由於焊接在一個面上，可採用更高效的振鏡掃描焊接方式，但對前道工序入殼及定位要求很高，對設備的自動化要求高。

激光焊接是以激光束作為能量源，利用聚焦裝置使激光聚集成高功率密度的光束照射在工件表面進行加熱，在金屬材料的熱傳導作用下材料內部溶化形成特定的溶池。激光焊接是一種新型的焊接方式，目前還處在高速發展階段。採用激光焊接時，工件的熱影響區較小；焊點小，焊接尺寸精度高；其焊接方式屬於非接觸性焊接，無需加外力，產品變形小；焊接質量高；效率高，易於實現自動化生產。