解析我国新发展新技术铝及铝合金激光焊接技术的特点？

铝及铝合金激光焊接技术是近十几年来新发展起来的一项新技术，与传统焊接工艺相比，它具有功能强、可靠性高、ZAISi12(ZL102)铸造铝合金无需真空条件及效率高等特点。其功率密度大、热输入总盘低、同等热输入量熔深大、热影响区小、焊接变形小、速度高、易于工业自动化等优点，特别是热处理铝合金，铸造铝合金、超硬铝、工业纯铝1035、1145、1175、1180、1200有较大的直用优势。可提高加工逃度并极大地降低热输入，从而可提高生产效率，改善焊接质量。在焊接高强度大厚度铝合金时，传统的焊接方法根乖不可能单道焊透，而激光深熔焊时形成大深度的匙孔，发生匙孔效应，则可以得到实现。激光焊接铝合金有以下优点。能量密度高，热输入低，热变形盈小，熔化区和热影响区窄而熔深大：
a．冷却迎度高而得到微细焊缝组织，接头性能良好。
c．与接触焊相比，激光焊不用电极，所以减少了工时和成本。
d．不需要电子束焊时的真空气氛，且保护气和压力可选择，被焊工件的形
状不受电磁影响，不产生x射线：
c．可对密闭透明物体内部金属材料进行焊接；
f.激光可用光导纤维进行远距离的传输，从而使工艺适应性好，配合计算机和机城手，可实现焊接过程的自动化与精密控制。现在应用的激光器主要是CO2和YAG激光器，CO2激光器功率大，对于7A03超硬铝要求大功能的厚扳焊接比较适合。但铝合金表面对CO激光束的吸收率比较小，在焊接过程中造成大量的能量损失。YAG激光一般功率比较小，铝合金表面列YAG激光进行的吸收率相对CO：激光较大，可用光导纤维传导，适应性强，工艺安排简单等。
虽然用激光焊接铝合金具有很多优点，但是由于这种工艺还不成熟，焊接时存在着一些问题。主要体现在：
a．铝合金对激光能的吸收很低，焊接时，首先遇到的也是难解决的问题，就是铝合金列激光束具有极高的表面初始反射率，这也是影响焊缝熔深的主要因素。因此，要有效地列铝合金进行激光焊接，就必须增大激光功率密度或者采用其他措施来提高铝合金对激光能的吸收率。
b．合金元素烧损严重由于铝合金的电离能低，而且汽车用的三大系合金(5000、6000、7000系列)中含有大量的Mg、Zn等低熔点元素，所以铝合金激光焊时，传导模式和钥孔模式中熔池内台金元素都有明显烧损。
c．产生气孔，激光焊接铝合金时产生的气孔有两类：氢气孔和由于钥孔塌陷而产生的气孔。由于焊接过程中铝合金对氢的溶解应很大，而且激光焊的冷却速度很快，这样来不及逸出的氢气就造成丁氢气孔。在钥孔模式焊接，如果钥孔不稳定，熔融铝合金就不能很好地填充空洞，这样金属蒸气和空气就会目在焊缝根部，从而形成气孔。另外，由于汽车用铝合金焊接时表面张力低一些，而且金属蒸汽压力又要大一些，所以气孔敏感性更大。热裂纹是铝合金激光焊接时最常见也是最严重的缺陷之一。
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