1.1 鋁合金激光自熔焊
鋁合金激光焊接,鋁合金表面對激光的初始反射率高,需要較大的激光功率;光斑直徑小,工件對位和間隙適應性差,需要精密調整焊接工裝和光束。高的;焊接過程加熱和冷卻速度快,鎖孔效應導致合金元素蒸發,焊接氣孔較多;底切現象。對于鈑金成型的薄壁結構件,成型精度難以精確控制,焊接裝配間隙大,難免存在一定的不對中,這些都是激光自熔焊接技術在鋁材中的推廣。合金薄壁結構件。申請帶來困難。
鑒于鋁合金激光自熔焊的上述特點,激光自熔焊技術一般僅用于薄結構和對焊接質量要求不高的密封焊接。
1.2 鋁合金激光焊絲填充焊
與激光自熔焊相比,激光填絲焊放寬了焊接工藝要求;通過填充不同成分的焊絲,改善了焊縫組織的力學性能,改變了焊縫金屬的流動特性,改善了焊縫成形,抑制了氣孔、裂紋等缺陷。采用較低功率的激光實現厚板和窄焊道的多層焊接;激光填絲的效率與傳統的自熔焊相近,在參數選擇得當的情況下,大于激光自熔焊的焊接效率P。

飛機壁板是激光填絲焊接技術最典型的應用。空客歐洲公司從 1990 年代初就開始進行鋁合金面板雙邊同步激光填絲焊的研究。 2000年,完成了A318機身下面板的首次激光焊接。 2003年開始量產應用。目前A318和A340,A380機身下壁板全部采用激光焊接。
針對我國正在研制的C919大型客機,哈工大先進焊接與連接國家重點實驗室開展了兩側激光同步填絲焊接鋁合金T型接頭的研究工作。機身面板,為實現國產大型客機機身面板的實現提供激光焊接設備和工藝支持。
1.3 鋁合金激光-電弧復合焊接
激光-電弧復合焊接技術是倫敦帝國理工學院W. Steen教授在1970年代提出的一種復合熱源焊接方法,如圖1所示。激光-電弧復合焊接兼有激光和電弧的優點,彌補了因為各自的缺點。其特點如下;電弧的加熱延長了單激光焊接快速凝固的問題,有利于減少氣孔和裂紋缺陷。電弧焊絲的作用可以改善焊縫的冶金性,提高激光對間隙和錯位的工藝適應性。因此,激光-MIG電弧復合焊接技術是實現鋁合金薄壁結構件高效、高適應性、高質量焊接的最佳方法之一。
在國外,鋁合金激光-MIG電弧復合焊接技術已廣泛應用于航空航天、汽車、高鐵等領域。
德國大眾汽車已將激光-MIG電弧復合焊接技術用于鋁合金車架和車門的焊接。近年來,激光焊接在高速列車制造領域發展迅速。英國TWI和德國BIAS均已開展高速列車鋁合金蜂窩板結構激光-MIG復合焊接技術。在日本,已建成鋁合金車體激光-MIG復合焊接生產線。
近年來,國內哈爾濱工業大學、北京工業大學、華中科技大學和哈爾濱焊接研究所都開展了鋁合金激光-MIG電弧復合焊接技術的基礎研究。進行了工藝應用研究,結果表明采用激光-MIG電弧復合焊接技術可以實現鋁合金結構件的高質量焊接。
1.4 鋁合金激光-電弧雙面焊接技術
采用激光-電弧復合焊接(即一般的同側復合焊接)鋁合金,因為激光需要穿過電弧才能作用于工件,電弧等離子體對激光的吸收、散焦和折射,不可避免地造成激光能量損失。為此,哈工大繆玉剛博士提出了鋁合金激光-TIG電弧雙面焊接技術7-9。研究表明,根據激光和電弧熱輸入的不同,有三種典型的接頭形狀:小束腰“X”如圖3所示,焊接過程穩定,焊接效率大大提高,工藝與傳統的單一激光焊接相比,適應性顯著增強。
1.5 鋁合金雙光束激光焊接技術
為解決常規單束激光焊接的局限性,將單束激光分為兩束激光,通過改變能量比、光束間距和激光焊接的溫度場和流場,方便靈活。兩個梁的排列。它可以調整小孔的存在方式和熔池的流動方式,提高單光束激光焊接的工藝適應性,為激光焊接工藝提供更廣闊的選擇空間。


