Aluminium und Aluminiumlegierungen werden aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer hohen Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit häufig in den Bereichen Bau, Transport, Automobil, Elektronik, Verpackung und Luft- und Raumfahrt eingesetzt. Mit der Entwicklung der Technologie wurde der Schweißprozess für Aluminiumlegierungen verbessert. Das Laserschweißen ist eine auf dem aktuellen Markt häufig verwendete Schweißtechnologie, die die Vorteile einer konzentrierten Hochleistungswärmequelle, einer kleinen Wärmeeinflusszone, weniger Verformung, Energieeinsparung und Verbrauchsreduzierung bietet.
Im täglichen Schweißprozess ist es aufgrund der besonderen Eigenschaften von Aluminium beim Laserschweißen von Aluminium und Aluminiumlegierungen schwierig, den Laserfokus und das Schmelzbad zu kontrollieren. Wenn der Schweißer die Prozessparameter falsch einstellt oder über keine umfassende Erfahrung verfügt, kann es zu Porosität, Rissen und Verformungen, einer Schwärzung der Schweißnaht und nicht verschmelzenden Bisskanten sowie anderen Problemen kommen, die die Qualität der Schweißnaht und ihre Leistung erheblich beeinträchtigen. Als nächstes stellen wir die Schwierigkeiten und Lösungen vor, die beim Schweißen von Aluminium auftreten.
Porosität
Das Hauptproblem beim Schweißen von Aluminium mit einem Laser ist die Porosität. Während des Schweißvorgangs verursacht der Laserstrahl Schwankungen in der Metallschmelze, und wenn sich das im Metall eingeschlossene Gas ausdehnt und austritt, entsteht Porosität. Darüber hinaus verhindert der Aluminiumoxidfilm die Verbindung der Metalle, nimmt Feuchtigkeit auf und ist anfällig für Verunreinigungen, was zur Bildung von Porosität beiträgt.
Die Bildung von Porosität führt zu geschwächten Schweißnähten, verringerter Korrosionsbeständigkeit und unansehnlichen Schweißnähten. Generell werden folgende Maßnahmen empfohlen:
Passen Sie die Laserleistung entsprechend an, um eine gleichmäßige Wärmeeinbringung zu gewährleisten.
Beim Schweißen dünner Bleche empfiehlt es sich, die Geschwindigkeit zu erhöhen, um die Zeit der Gasausdehnung im Metall zu verkürzen; Beim Schweißen dicker Bleche kann die Schweißgeschwindigkeit reduziert werden, um die Leistung der Schweißnaht unter der Bedingung der Materialvorwärmung sicherzustellen.
Reinigen Sie die Schweißoberfläche chemisch oder mechanisch, um die Auswirkungen von Verunreinigungen auf die Schweißqualität zu minimieren.
Kontrollieren Sie die Verwendung von Schutzgas oder Flussmittel, um die Oxidation und die Menge des gebildeten Gases zu reduzieren.
Thermisches Cracken
Aufgrund der hohen Temperaturen, die beim Schweißvorgang entstehen, kann es zu einer schnellen Ausdehnung und Kontraktion von Aluminium kommen und Spannungspunkte entstehen. Wenn das Erstarrungsintervall der Schweißnaht zu kurz ist und die Spannungspunkte nicht gelöst werden, kann es zu Rissen im Aluminium und zu thermischen Rissen kommen; Darüber hinaus kann es leicht zu Oxidation und thermischer Rissbildung kommen, wenn die Schweißnaht nicht gut geschützt ist.
Um dies zu vermeiden, müssen wir die Hitze während des Schweißvorgangs kontrollieren, die Schweißkonstruktion vor dem Schweißen ausreichend vorwärmen und das Schutzgas anpassen.
Schwärzung der Schweißnaht
Die Schwärzung von lasergeschweißtem Aluminium wird hauptsächlich durch unzureichende Laserleistung, unfokussierte Menge, die nicht auf den richtigen Wert eingestellt ist, oder beschädigte Laserlinse verursacht. In diesem Fall erreicht die Laserenergie nicht die Schmelzschwelle der Oxidschicht auf der Oberfläche des Aluminiums, wodurch sich das Aluminium mit Luft und Verunreinigungen vermischt, was zu einer Schwärzung der Schweißnaht führt.
Um beim Aluminiumschweißen eine bessere Schweißqualität und Ästhetik zu erzielen, empfiehlt Mytronic zunächst die Auswahl der richtigen Leistung und die Einstellung des richtigen Defokussierungsgrades. Zweitens können Sie auch überprüfen, ob die Schutzscheibe beschädigt ist.
Bisskante nicht verwachsen
Beim Laserschweißen von Aluminium sind diskontinuierliche, raue und unebene Schweißwege sowie ungleichmäßige Wellen ein typisches Phänomen. Die Hauptgründe sind ein zu großer Montagespalt der Schweißkonstruktion, eine Verschiebung des Laserpunkts, eine unzureichende Laserleistung und eine zu starke Defokussierung.
Erstens können wir das Fußspiel des geschweißten Werkstücks reduzieren; Zweitens können wir den Fokus des Laserstrahls anpassen, um die richtige Punktposition zu bestimmen. Darüber hinaus können wir auch die Laserleistung erhöhen und den Off-Focus-Wert der positiven Fokusposition anpassen, um die Qualität der Schweißnaht nach dem Schmelzen von Aluminium sicherzustellen.
Aufgrund der besonderen Eigenschaften von Aluminium ergeben sich beim Laserschweißen noch weitere Probleme. Vor dem Schweißen von Aluminium und Aluminiumlegierungen sollten wir nicht nur die Stabilität der Schweißqualität, sondern auch das Erscheinungsbild des Schweißeffekts berücksichtigen. Mit der Verbesserung der Lasertechnologie und der Aluminiumherstellungstechnologie wurde auch der Prozess des Laserschweißens von Aluminium erheblich verbessert und bietet eine solide Grundlage für die Herstellung leichter Metallstrukturkomponenten in der Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie und anderen Bereichen.
