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Application et développement de la technologie de soudage au laser pour alliage d'aluminium

Nombre Parcourir:0     auteur:Éditeur du site     publier Temps: 2021-06-25      origine:Propulsé

Avec le développement de la technologie laser et de la technologie de recherche et de développement en alliage d'aluminium, effectuez des recherches de base sur la technologie des applications de soudage au laser en alliage d'aluminium, développer de nouvelles technologies de soudage au laser en alliage d'aluminium et développer plus efficacement le potentiel d'application de la structure de soudage au laser en alliage d'aluminium. Pour comprendre le soudage au laser en alliage d'aluminium, l'état de la demande et la tendance de développement de la technologie sont particulièrement importants.

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L'alliage d'aluminium à haute résistance présente une résistance élevée spécifique, une rigidité spécifique, une bonne résistance à la corrosion, des performances de traitement et des propriétés mécaniques.Il est devenu un matériau métallique indispensable dans la fabrication légère de l'aérospatiale, de la construction navale et d'autres champs de transport. Parmi eux, les aéronefs sont les plus utilisés. La technologie de soudage présente des avantages uniques pour améliorer le taux d'utilisation des matériaux structurels, réduire le poids structurel et réaliser la fabrication à faible coût de structures globales complexes et différentes. Parmi eux, la technologie de soudage au laser en alliage d'aluminium est un point chaud qui a attiré beaucoup d'attention.


Comparé à d'autresMéthodes de soudageLe soudage au laser présente les avantages du chauffage concentré, de petits dommages thermiques, du ratio d'aspect important de la couture de soudure et de la petite distorsion de soudage. Le processus de soudage est facile à intégrer, automatisé et flexible, et peut obtenir une soudure à grande vitesse et à haute précision. Convient au soudage de haute précision de structures complexes.


Avec le développement de la technologie des matériaux, divers alliages d'aluminium à haute résistance et à haute résistance sont introduits de manière continue, en particulier l'émergence d'alliages d'aluminium-lithium de la troisième génération et de nouveaux alliages d'aluminium à haute résistance, qui mettent en avant des exigences plus élevées sur l'alliage d'aluminium Technologie de soudage au laser. La diversité des alliages apporte également une variété de nouveaux problèmes dans le soudage au laser. Ces problèmes doivent donc être étudiés de manière approfondie pour élargir plus efficacement le potentiel d'application des structures de soudage au laser en alliage d'aluminium.


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Laser à haute puissance

Le soudage au laser est une technologie dans laquelle le laser à haute intensité est rayonné sur la surface métallique et le métal est fondu puis refroidi et cristallisé pour former une soudure à travers le couplage thermique entre le laser et le métal. Selon le mécanisme thermique du soudage au laser, il peut être divisé en deux types: soudage à conduction thermique et soudure de pénétration profonde. Le premier est principalement utilisé pour le soudage à l'emballage ou le soudage de micro-nano de pièces de précision; Ce dernier produit souvent de petits trous similaires au soudage à faisceau d'électrons pendant le processus de soudage. Effet, formant une soudure avec une profondeur et une largeur relativement grande. Le soudage de pénétration profonde au laser nécessite une puissance laser élevée. À l'heure actuelle, cette technologie est principalement utilisée pour les lasers à haute puissance dans le soudage de pénétration profonde au laser. Il existe quatre types principaux, dont les caractéristiques sont présentées dans le tableau 1.


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1. Laser de gaz de CO2

Le support de travail est le gaz de CO2 et le laser de longueur d'onde de 10,6 μm est émis. Selon la structure d'excitation au laser, elle est divisée en deux types: débit transversal et flux axial. Bien que la puissance de sortie du laser CO2 à flux croisé a atteint 150 kW, la qualité du faisceau est faible et ne convient pas au soudage; Le laser de CO2 à débit axial a une bonne qualité de faisceau et peut être utilisé pour souder des alliages d'aluminium à la réflectivité haute laser.


2. Laser à l'état solide YAG

Le support de travail est rubis, verre à néodyme et grenat en aluminium de yTtrium-dopé de néodyme, etc., et la longueur d'onde de sortie est un laser de 1,06 μm. Le laser YAG est plus facile à absorber par le métal que le laser de CO2 et est moins affecté par le plasma. Il s'agit d'une transmission optique de fibres, d'une opération de soudage flexible et d'une bonne accessibilité de position de soudure. Il est actuellement le laser principal pour souder des structures en alliage d'aluminium.


3. Laser à fibre YLR

Il s'agit d'un nouveau type de laser développé après 2002. Il utilise une fibre optique en tant que matériau matriciel, dopée à différents ions de terre rares, et la plage de longueurs d'onure de sortie est d'environ 1,08 μm. C'est également une transmission de fibres optiques. Le laser à fibre révolutionne l'utilisation d'une structure à fibres à double revêtement, qui augmente la longueur de la pompe et améliore l'efficacité de la pompe, augmentant ainsi considérablement la puissance de sortie du laser à fibre. Par rapport au laser YAG, bien que le laser de fibres YLR apparaisse plus tard, il présente les avantages de la petite taille, le faible coût d'exploitation, la qualité de faisceau élevé, etc., et la puissance laser obtenue est élevée.


Recherche sur l'application de la structure de soudage au laser de l'alliage d'aluminium


Depuis les années 1990, avec le développement de la science et de la technologie et l'émergence de lasers à haute puissance et de haute luminosité, l'intégration, l'intelligence, la flexibilité et la diversification de la technologie de soudage au laser ont augmenté. À la maison et à l'étranger, une plus grande attention a été portée au soudage au laser dans divers domaines d'application en alliage d'aluminium dans la structure. À l'heure actuelle, certains constructeurs automobiles de mon pays ont adopté une technologie de soudage au laser dans certains nouveaux modèles. Avec le développement de la technologie de soudage au laser pour les plaques d'alliage d'aluminium, le soudage au laser sera appliqué aux structures de véhicules blindées à l'avenir.