如何降低激光焊接鋁合金的氣孔率

鋁合金具有密度低、強度高以及良好的耐腐蝕性等優(yōu)點，因此在汽車行業(yè)、新能源以及建筑工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前激光焊接機已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋁合金產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。與傳統(tǒng)焊接方式相比，激光焊接技術(shù)能夠提供更高的生產(chǎn)效率、更好的焊縫質(zhì)量，實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高精度焊接。

根據(jù)激光焊接的熱作用機制可以分為熱導(dǎo)焊和深熔焊兩種，其中鋁合金焊接主要是通過深熔焊的方式。激光深熔焊主要用在需要完全熔透的材料焊接中，是目前使用最廣泛的激光焊接方式。

由于鋁合金固有的物理性質(zhì)，因此在激光焊接過程中容易產(chǎn)生一些缺陷。其中氣孔是激光焊接鋁合金過程中最容易產(chǎn)生的問題，它會降低焊縫的力學(xué)性能和耐腐蝕性。因此在激光焊接過程中必須采取有效措施防止氣孔產(chǎn)生，提升焊縫內(nèi)部質(zhì)量。以下是幾種抑制氣孔產(chǎn)生的方式。

激光焊接前對鋁合金表面進行處理

在進行激光焊接之前，對金屬表面進行處理是控制鋁合金焊接出現(xiàn)氣孔的有效方法。通常表面處理的方法有物理機械清理和化學(xué)清理。鋁合金材料表面處理后應(yīng)在24小時內(nèi)實施激光焊接，材料停留時間較長時，焊接前應(yīng)再用無水酒精擦拭表面。

激光焊接機工藝參數(shù)的設(shè)置

焊接氣孔的形成除了與焊接工件表面處理質(zhì)量有關(guān)之外，還有激光焊接工藝參數(shù)有關(guān)。焊接參數(shù)對焊縫氣孔的影響主要體現(xiàn)在焊縫熔透情況上，即焊縫背寬比對氣孔的影響。

通過焊接測試可知，焊縫背寬比＞0．6時可以有效改善焊縫中鏈狀氣孔的集中分布。當背寬比＞0．8時，可以有效改善焊縫中大氣孔的存在，并很大程度上消除了焊縫中氣孔的殘留。

正確選擇保護氣體及流量

激光焊接過程中，正確的吹入保護氣體可以有效減少焊縫氣孔。保護氣體的選用會直接影響到激光焊接質(zhì)量、效率及成本。

采用Ar（氬氣）和He（氦氣）對焊縫表面進行保護。在激光焊接鋁合金過程中，氬氣和氦氣對激光的電離程度不同，造成焊縫成形不同。結(jié)果表明，選擇氬氣作為保護氣體所得焊縫的氣孔率整體少于選用氦氣作為保護氣體時焊接的氣孔率。

同時也要注意，氣流量過?。?0L/min）焊接產(chǎn)生的大量等離子體無法吹走，使得焊接熔池不穩(wěn)定，氣孔形成幾率增加。氣體流量適中（15L／min左右）等離子體得到有效控制，保護氣對溶池起到了很好的防氧化作用，氣孔最少。過大的氣流量伴隨過大的氣體壓力，使得部分保護氣混入溶池內(nèi)部，使氣孔率上升。

受鋁合金材料本身性能影響，在激光焊接過程中不能完全避免焊接無氣孔現(xiàn)象，只能降低氣孔率。通過以上三個方法，希望能幫助您更好的完成鋁合金產(chǎn)品的激光焊接工藝。