如何降低激光焊接鋁合金的氣孔率

鋁合金具有密度低、強(qiáng)度高以及良好的耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，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(jī)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(shí)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(jī)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(huì)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(duì)鋁合金表面進(jìn)行處理

在進(jìn)行激光焊接之前，對(duì)金屬表面進(jìn)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(jī)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(shí)內(nèi)實(shí)施激光焊接，材料停留時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，焊接前應(yīng)再用無水酒精擦拭表面。

激光焊接機(jī)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(duì)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(duì)氣孔的影響。

通過焊接測(cè)試可知，焊縫背寬比＞0．6時(shí)可以有效改善焊縫中鏈狀氣孔的集中分布。當(dāng)背寬比＞0．8時(shí)，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(hù)氣體及流量

激光焊接過程中，正確的吹入保護(hù)氣體可以有效減少焊縫氣孔。保護(hù)氣體的選用會(huì)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(duì)焊縫表面進(jìn)行保護(hù)。在激光焊接鋁合金過程中，氬氣和氦氣對(duì)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(hù)氣體所得焊縫的氣孔率整體少于選用氦氣作為保護(hù)氣體時(shí)焊接的氣孔率。

同時(shí)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(hù)氣對(duì)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(hù)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(gè)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。