短脈沖激光表面清洗對(duì)孔隙形成和減少鋁合金激光焊接的影響

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短脈沖激光表面清洗對(duì)孔隙形成和減少鋁合金激光焊接的影響

鋁合金激光焊接在融合區(qū)通常會(huì)產(chǎn)生孔隙，導(dǎo)致力學(xué)性能和耐腐蝕性能很差。介紹了短脈沖激光表面清洗對(duì)孔隙形成的影響。采用兩個(gè)典型焊接接頭（邊角和法蘭）的AC-170PX鋁片進(jìn)行激光焊接，在汽車零部件裝配中采用AA4043填充焊絲。在激光清洗之前和之后都對(duì)孔隙率和焊接融合區(qū)進(jìn)行了檢查。納秒脈沖Nd：YAG激光清洗可以顯著降低焊接融合區(qū)的氣孔。對(duì)于邊角焊接，孔隙率相對(duì)于無激光清洗降低了0.5%；對(duì)于法蘭焊接，孔隙率相對(duì)于無激光清洗降低了0.23%～0.8%。

在激光焊接之前，采用Nd: YAG激光清洗器對(duì)樣本進(jìn)行清洗。在樣本清洗之后，采用TruDisk5320激光焊接器進(jìn)行焊接。激光器采用的是高斯光束。激光焊接中，激光光束的焦點(diǎn)在工件上方8mm處。在焊接過程中，焊件采用氬氣保護(hù)，且采用的是600mm光斑（在工件表面）和焦距為176mm的鏡頭。

激光清洗能夠去除AC-170PX鋁合金表面的潤(rùn)滑油和污染物。根據(jù)焊接工藝參數(shù)，對(duì)于上述兩種焊接接頭，激光清洗可以將孔隙率降低至少1%，而使焊接質(zhì)量顯著提高。激光清洗在AC-107PX鋁合金焊接過程中能夠降低孔隙率是因?yàn)槿コ擞杀砻鏉?rùn)滑劑和污染物產(chǎn)生的氫氣及其它氣體。

刊名：Optics & Laser Technology（英）

刊期：2014年第64期

作者：A .W. AlShaer

編譯：鮑闞