鋁合金型材具備高強(qiáng)度、高疲勞極限及其優(yōu)良的斷裂韌性和較低的裂痕拓展率，另外還具備優(yōu)質(zhì)的成型工藝性能和優(yōu)良的耐腐蝕性，在航空公司、航天工程、小車、機(jī)械設(shè)備制造、船只及化工中已被很多運(yùn)用。鋁合金型材的市場(chǎng)應(yīng)用推動(dòng)了鋁合金焊接技術(shù)性的發(fā)展趨勢(shì)，另外焊接方法的發(fā)展趨勢(shì)又?jǐn)U展了鋁合金型材的主要用途。

　　但是，鋁合金型材自身的特點(diǎn)促使其有關(guān)的焊接方法面臨一些急需解決的難題：表面難熔的空氣氧化膜、連接頭變軟、易造成出氣孔、非常容易熱膨脹及其導(dǎo)熱系數(shù)過大等。傳統(tǒng)式的鋁合金焊接一般選用TIG焊或MIG焊加工工藝，盡管這二種電焊焊接方法比能量很大，電焊焊接鋁合金型材時(shí)要得到優(yōu)良的連接頭，但依然存有熔透能力較差、電焊焊接形變大、生產(chǎn)率劣等缺陷，因此大家剛開始尋找新的焊接工藝，20新世紀(jì)后半期激光設(shè)備慢慢剛開始運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)。歐州空中客車公司生產(chǎn)制造的A340飛機(jī)場(chǎng)外殼，就選用激光焊接替代原來的鉚合加工工藝，使外殼的凈重緩解18%上下，生產(chǎn)制造成本費(fèi)減少了近25%。德國(guó)奧迪企業(yè)A2和A8鋁制構(gòu)造小汽車也獲利于鋁合金型材激光焊接的開發(fā)設(shè)計(jì)和運(yùn)用。這種成功的事例大大的促進(jìn)對(duì)金屬激光焊接機(jī)鋁合金型材的科學(xué)研究，激光設(shè)備早已變成了將來鋁合金焊接技術(shù)性的關(guān)鍵發(fā)展趨勢(shì)。金屬激光焊接機(jī)具備功率密度高、電焊焊接熱鍵入低、電焊焊接熱危害區(qū)寸和電焊焊接形變小等優(yōu)勢(shì)，使其在鋁合金焊接行業(yè)遭受分外的高度重視。

鋁合金型材金屬激光焊接機(jī)的難題和防范措施

　　1.鋁合金型材表面的高可逆性和高傳熱性

　　這一特性能夠用鋁合金型材的外部經(jīng)濟(jì)構(gòu)造來表述。因?yàn)殇X合金型材中存有相對(duì)密度挺大的自由電子，自由電子遭受激光器（明顯的無線電波）逼迫振動(dòng)而造成次級(jí)線圈無線電波，導(dǎo)致明顯的反射面波和較差的散射波，因此鋁合金型材表面對(duì)激光器具備較高的透射率和不大的消化率。另外，自由電子的布朗運(yùn)動(dòng)受激而越來越更加強(qiáng)烈，因此鋁合金型材也具備很高的傳熱性。

　　對(duì)于鋁合金型材對(duì)激光器的高可逆性，世界各國(guó)已作了很多科學(xué)研究，實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，開展適度的表面預(yù)備處理如噴砂工藝、打磨砂紙打磨拋光、表面有機(jī)化學(xué)腐蝕、表面鍍、高純石墨鍍層、氣體爐中空氣氧化等均能夠減少光線反射面，合理地?cái)U(kuò)大鋁合金型材對(duì)光線動(dòng)能的消化吸收。此外，從電焊焊接總體設(shè)計(jì)層面考慮到，在鋁合金型材表面人工服務(wù)制孔或選用光粉塵收集器方式連接頭，開V形坡口或選用拼焊(拼湊空隙等于人工服務(wù)制孔)方式 ，能夠提升鋁合金型材對(duì)激光器的消化吸收，得到很大的焊道。此外，可以運(yùn)用有效設(shè)計(jì)方案電焊焊接間隙來提升鋁合金型材表面對(duì)激光器動(dòng)能的消化吸收。

　　2.小圓孔效用及等離子技術(shù)對(duì)鋁合金型材金屬激光焊接機(jī)的危害

　　在鋁合金型材金屬激光焊接機(jī)全過程中，小圓孔的出現(xiàn)能夠進(jìn)一步提高材料對(duì)激光器的消化率，電焊焊接能夠得到大量的動(dòng)能，而鋁原素及其鋁合金型材中的Mg、Zn、Li熔點(diǎn)低、易揮發(fā)且飽和蒸汽壓大，盡管這有利于小圓孔的產(chǎn)生，但等離子技術(shù)的水冷卻功效（等離子技術(shù)對(duì)動(dòng)能的屏蔽掉和消化吸收，降低了激光器對(duì)對(duì)接焊縫的動(dòng)能鍵入）促使等離子技術(shù)自身"超溫"，卻阻攔了小圓孔保持持續(xù)存有，非常容易造成出氣孔等焊接缺陷，進(jìn)而危害電焊焊接成型和連接頭的物理性能，因此小圓孔的誘發(fā)和平穩(wěn)變成確保金屬激光焊接機(jī)品質(zhì)的一個(gè)重中之重。

　　因?yàn)殇X合金型材的高可逆性和高傳熱性，要誘發(fā)小圓孔的產(chǎn)生就必須激光器有更高的比能量。因?yàn)楸饶芰块y值的高矮實(shí)質(zhì)中受其合金成分的操縱，因而能夠根據(jù)操縱加工工藝主要參數(shù)，挑選明確激光器輸出功率確保適合的熱輸入量，來得到平穩(wěn)的電焊焊接全過程。此外，比能量閥值一定水平上還遭受維護(hù)汽體類型的危害。比如，金屬激光焊接機(jī)鋁合金型材時(shí)應(yīng)用N2氣時(shí)可較非常容易地誘發(fā)出小圓孔,而應(yīng)用He氣則不可以誘發(fā)出小圓孔。這由于N2和Al中間可產(chǎn)生放熱反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成的Al-N-O三元化學(xué)物質(zhì)提升了對(duì)激光器消化率。

　　3.出氣孔難題

　　鋁合金型材類型不一樣，造成的出氣孔種類也不一樣。一般覺得，鋁合金型材在電焊焊接全過程中造成下列幾種出氣孔。

　　1)氡氣孔。鋁合金型材在有氫的自然環(huán)境中熔融后，其內(nèi)部的含氫量可做到0.69ml/100g左右。但凝結(jié)之后，其均衡情況下的溶氫工作能力數(shù)最多只能0.036ml/100g，二者相差近20倍。因而，在由液體向固體變化的全過程中，液體鋁中不必要的氡氣必然要溶解。假如溶解的氫不可以圓滿上調(diào)逸出，就會(huì)集聚成汽泡殘余在固體鋁合金型材變成出氣孔。

　　2)維護(hù)汽體造成的出氣孔。在震撼金屬激光焊接機(jī)鋁合金型材的全過程中，因?yàn)槿艹氐锥诵A孔金屬材料的明顯揮發(fā)，使維護(hù)汽體被卷進(jìn)溶池產(chǎn)生汽泡，當(dāng)汽泡趕不及逸出而殘余在固體鋁合金型材中即變成出氣孔。

　　3)小圓孔凹陷造成的出氣孔。在金屬激光焊接機(jī)全過程中，當(dāng)界面張力超過蒸汽工作壓力時(shí)，小圓孔將不可以保持平穩(wěn)而凹陷，金屬材料趕不及添充就產(chǎn)生了孔眼。對(duì)降低或防止鋁合金型材金屬激光焊接機(jī)中的出氣孔缺點(diǎn)也是許多實(shí)際上對(duì)策，如調(diào)節(jié)激光器輸出功率波型，降低小圓孔不平穩(wěn)凹陷，更改光線重點(diǎn)高寬比和歪斜直射，在電焊焊接全過程時(shí)釋放電磁感應(yīng)經(jīng)場(chǎng)功效及其在真空泵中開展電焊焊接等。近年來，又出現(xiàn)了選用填絲或預(yù)設(shè)合金粉未、復(fù)合型熱原和雙重點(diǎn)技術(shù)性來降低出氣孔造成的加工工藝，有非常好的實(shí)際效果。

　　4.裂痕難題

　　鋁合金型材歸屬于典型性的共晶鋁合金，在金屬激光焊接機(jī)迅速凝結(jié)下更非常容易造成熱裂痕，焊接金屬材料結(jié)晶體時(shí)在柱狀晶界限產(chǎn)生AL-Si或Mg-Si等低溶點(diǎn)共晶是造成裂痕造成的緣故。為降低熱裂痕，能夠選用填絲或預(yù)設(shè)合金粉未等方式 開展金屬激光焊接機(jī)。根據(jù)調(diào)節(jié)激光器波型，操縱熱鍵入還可以降低結(jié)晶體裂痕。鋁合金型材金屬激光焊接機(jī)的發(fā)展前途

 　 鋁合金型材金屬激光焊接機(jī)更為人引人注意的特性是其效率高，而應(yīng)當(dāng)充分運(yùn)用這類效率高就是說把它應(yīng)用到大薄厚深熔電焊焊接中。因而，科學(xué)研究和應(yīng)用大功率激光器開展大薄厚深熔電焊焊接將是發(fā)展方向的大勢(shì)所趨。大薄厚深電弧焊接更為凸出了小圓孔狀況及對(duì)焊接出氣孔的危害，因而小圓孔產(chǎn)生原理及操縱變得越來越，它終將變成業(yè)內(nèi)相互關(guān)注和科學(xué)研究的熱點(diǎn)話題。

　　改進(jìn)金屬激光焊接機(jī)全過程的可靠性和焊接成型、提升電焊焊接品質(zhì)是大家要求的總體目標(biāo)。因而，激光器-電孤復(fù)合型加工工藝、填絲金屬激光焊接機(jī)、預(yù)設(shè)粉未金屬激光焊接機(jī)、雙重點(diǎn)技術(shù)性及其光線整形美容等新技術(shù)應(yīng)用將會(huì)獲得進(jìn)一步完善和發(fā)展趨勢(shì)。