鋁及其合金因具有良好的耐蝕性、導電性、導熱性和高的比強度而廣泛應用于工業(yè)領域，在產(chǎn)量上是僅次于鋼鐵的第二類金屬材料。近年來，隨著鋁合金在汽車、造船、國防、航空航天、娛樂和體育器材等制造領域越來越廣泛的運用，鋁合金焊接技術也在突飛猛進地發(fā)展，其表現(xiàn)可歸為3方面。
其一，基于對傳統(tǒng)焊接技術的改進和創(chuàng)新而出現(xiàn)的新型鋁合金焊接技術，如低頻調制型脈沖MIG焊、交流MIG焊、雙焊槍TIG焊、穿孔型等離子弧立焊等；
其二，高
鋁及其合金因具有良好的耐蝕性、導電性、導熱性和高的比強度而廣泛應用于工業(yè)領域，在產(chǎn)量上是僅次于鋼鐵的第二類金屬材料。近年來，隨著鋁合金在汽車、造船、國防、航空航天、娛樂和體育器材等制造領域越來越廣泛的運用，鋁合金焊接技術也在突飛猛進地發(fā)展，其表現(xiàn)可歸為3方面。其一，基于對傳統(tǒng)焊接技術的改進和創(chuàng)新而出現(xiàn)的新型鋁合金焊接技術，如低頻調制型脈沖MIG焊、交流MIG焊、雙焊槍TIG焊、穿孔型等離子弧立焊等；其二，高能密度焊接技術在鋁合金焊接領域的進一步推廣和應用，如電子束焊、YAG激光焊等；其三，攪拌摩擦焊在鋁合金焊接領域中的出現(xiàn)。
鋁合金焊接的特點
鋁合金由于重量輕、比強度高、耐腐蝕性能好、無磁性、成形性好及低溫性能好等特點而被廣泛地應用于各種焊接結構產(chǎn)品中，采用鋁合金代替鋼板材料焊接，結構重量可減輕50%以上。
鋁合金焊接有幾大難點：
�。�1）鋁合金焊接接頭軟化嚴重，強度系數(shù)低，這也是阻礙鋁合金應用的最大障礙；
�。�2）合金表面易產(chǎn)生難熔的氧化膜(A12O3其熔點為2060℃)，這就需要采用大功率密度的焊接工藝；
�。�3） 鋁合金焊接容易產(chǎn)生氣孔；
�。�4） 鋁合金焊接易產(chǎn)生熱裂紋；
（5） 線膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生焊接變形；
�。�6） 鋁合金熱導率大（約為鋼的4倍），相同焊接速度下，熱輸入要比焊接鋼材大2～4倍。
因此，鋁合金的焊接要求采用能量密度大、焊接熱輸入小、焊接速度高的高效焊接方法。
鋁合金激光焊接技術
目前，生產(chǎn)中常用MIG 焊、TIG 焊方法來焊接鋁合金材料。雖然使用這2種方法能夠得到良好的焊接接頭，但是，這2種方法卻有熔透能力差、焊接變形大、生產(chǎn)效率低等缺點。近年來，很多科技工作者開始探討焊接鋁合金的新方法，如激光焊、雙光束激光焊、激光-電弧復合焊及摩擦攪拌焊等，下面主要介紹前3種焊接方法的主要特點。
1 鋁合金的激光焊
隨著大功率、高性能激光加工設備的不斷開發(fā)，鋁合金激光焊接技術發(fā)展很快，是未來焊接鋁合金的主要發(fā)展方向之一。目前，鋁合金激光焊接已經(jīng)被使用在車體部件的連接上，在Audi A2(全鋁結構)上，就有30m 激光焊縫。
與傳統(tǒng)的TIG、MIG 焊相比，用激光來焊接鋁合金具有以下優(yōu)點：
(1)能量密度高，熱輸入量小，焊接變形小，能得到熔化區(qū)和熱影響區(qū)窄而熔深大的焊縫。
(2)冷卻速度快，能得到組織微細的焊縫，故焊接接頭性能良好。
(3)焊接速度快、功能多、適應性強、可靠性高且不需要真空裝置，所以在焊接精度、效率、自動化等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。
激光焊接是一種高能密度的焊接工藝，焊接鋁合金可以有效防止傳統(tǒng)焊接工藝產(chǎn)生的缺陷，強度系數(shù)提高很大。但激光器功率一般都比較低，對鋁合金厚板焊接困難，同時鋁合金表面對激光束的吸收率很低，以及要達到深熔焊時存在閾值問題，所以工藝上有一定難度。
2 鋁合金的激光一電弧復合焊
雖然用激光焊接鋁合金有許多優(yōu)勢，但仍存在較大的局限性，如設備成本高、接頭間隙允許度小、工件準備工序要求嚴等。為了更有效地焊接鋁合金，人們發(fā)展了激光-電弧復合焊接工藝。激光-電弧復合主要是激光與TIG 電弧、MIG 電弧及等離子體的復合。目前，該工藝在德國和日本等發(fā)達國家研究比較多，并在汽車業(yè)中已有一定的應用，如大眾汽車公司的Phaeton前門上就有48處激光-MIG焊道，而且激光復合焊還可以用來焊接車體及輪軸。不過國內(nèi)在該工藝的研究和應用上基本還是空白。
鋁合金激光-電弧復合焊很好地解決了激光焊接的功率、鋁合金表面對激光束的吸收率以及深熔焊的閾值問題，是極具前景的鋁合金焊接工藝之一，目前工藝還不成熟，處于研究探索階段。
用激光和電弧復合焊接方法來焊接鋁合金時，激光與電弧相互影響，可以克服單用激光或電弧焊方法自身的不足，產(chǎn)生良好的復合效應。能顯著提高焊接效率，這主要基于2種效應：一方面是高的能量密度導致了高的焊接速度；另一方面是2種熱源同時作用在一個相同區(qū)域的疊加效應。這種復合工藝的優(yōu)勢很多，潛力很大，在未來的汽車生產(chǎn)中必將具有廣泛的應用前景。
3 鋁合金的雙光束激光焊
激光單獨焊接鋁合金時會產(chǎn)生由于鑰孔塌陷而產(chǎn)生的氣孔。針對這個問題，人們又研究了雙束激光焊，發(fā)現(xiàn)雙束激光焊有相對較寬的焊寬和較低的焊縫深寬比，能提高鑰孔的穩(wěn)定性，可以明顯地降低氣孔敏感性。其原因在于雙束激光焊接時第一束激光產(chǎn)生熔池，并對附近區(qū)域進行預熱，累積的熱量使第二束激光照射該處時，可以熔化更多的母材，從而形成較寬的焊縫。此外，由于第二束激光可以把第一束激光形成的鑰孔后壁氣化，避免了鑰孔的塌陷，所以形成氣孔的幾率就要小一些。
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