W ostatnich latach spawacze badali i omawiali różne nowe metody spawania stopów aluminium za pomocą laserowego źródła ciepła. Dzięki ciągłemu rozwojowi urządzeń do obróbki laserowej o dużej mocy i wysokiej wydajności, technologia spawania laserowego stopów aluminium osiągnęła praktyczny poziom w krajach rozwiniętych, takich jak Japonia, Stany Zjednoczone, Wielka Brytania, Niemcy i tak dalej. Technologia spawania laserowego stopniowo zastępuje tradycyjną technologię spawania z jej wyjątkowymi zaletami i rozwiązuje niektóre problemy, których nie można rozwiązać za pomocą tradycyjnej technologii przetwarzania.
Charakterystyka technologiczna i trudności spawania laserowego stopów aluminium
1.1 Metoda odbijania i ulepszania wiązki Jedną z trudności w spawaniu laserowym stopów aluminium jest wysokie odbicie stopu aluminium od lasera. W celu rozwiązania tego problemu przeprowadzono wiele eksperymentów. Wyniki pokazują, że odpowiednia obróbka wstępna powierzchni, taka jak piaskowanie, szlifowanie papierem ściernym, trawienie chemiczne, powlekanie powierzchni, powlekanie grafitem, utlenianie w piecu powietrznym, może zmniejszyć odbicie wiązki i skutecznie zwiększyć absorpcję energii wiązki światła przez stop aluminium.
Pochłanianie energii padającej wiązki przez aluminium w czterech stanach powierzchniowych (po frezowaniu i toczeniu), piaskowaniu (papierem ściernym 300 mesh), polerowaniu elektrolitycznym i anodowaniu kończy się następująco. Anodowanie i piaskowanie mogą znacznie poprawić pochłanianie energii przez belkę aluminiową. Zbadali również wpływ geometrii rowka złącza na chłonność belki i wskazali, że współczynnik pochłaniania ostrego złącza V-fuga jest znacznie wyższy niż złącza bez rowka lub kwadratowego rowka. Ponadto, biorąc pod uwagę projekt konstrukcji spawalniczej, można zastosować rozsądną konstrukcję szczeliny spawalniczej, aby zwiększyć pochłanianie energii lasera przez powierzchnię stopu aluminium
1.2 Otwór z efektem dziurki od klucza zwiększa absorpcję energii lasera przez spaw. W procesie spawania laserowego pojawienie się małych otworów może znacznie poprawić szybkość pochłaniania lasera przez materiał. W przypadku czarnego ciała, mały otwór może sprawić, że element spawany uzyska większe sprzężenie energetyczne, co jest warunkiem wstępnym uzyskania dobrej jakości spawania. Jednak" induction" a stabilność dziurki od klucza jest szczególną trudnością w spawaniu laserowym stopu aluminium, co jest spowodowane właściwościami materiałowymi stopu aluminium oraz właściwościami optycznymi lasera.
Ze względu na wysoki współczynnik odbicia i przewodność cieplną stopu aluminium do lasera, wymagany jest wyższy próg gęstości energii, aby wywołać małe otwory. Niektóre badania wykazały, że na wartość progową gęstości energii ma wpływ skład stopu i rodzaj gazu osłonowego. Niektórzy eksperci i uczeni przeprowadzili eksperyment ze spawaniem laserowym CO2 stopu aluminium 5083. Wyniki pokazują, że [3] dopływ ciepła wpływa na stabilność procesu spawania. Kiedy gęstość mocy lasera jest bliska krytycznemu warunkowi tworzenia się dziurki od klucza, spawanie z głębokim wtopieniem i spawanie z przenikaniem ciepła występują naprzemiennie, a stabilność procesu spawania jest słaba. Przy założeniu zapewnienia gęstości mocy łuku można podjąć pewne działania w celu zmniejszenia dopływu ciepła poprzez kontrolę parametrów procesu, co jest pomocne w uzyskaniu stabilnego procesu spawania.
