鋁合金由于其重量輕，比強(qiáng)度高，耐腐蝕性好，無磁性，成型性好，低溫性能好等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品中。鋁合金用于替代鋼板材料進(jìn)行焊接，結(jié)構(gòu)重量可減少50％以上。目前，它廣泛應(yīng)用于航空，航天，汽車，動(dòng)力電池，機(jī)械制造，船舶，化工和日用品。但是；鋁的焊接就離不開激光焊接頭的焊接工藝。

鋁合金激光焊接頭焊接技術(shù)是近十年來發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)。與傳統(tǒng)焊接頭焊接技術(shù)相比，具有功能強(qiáng)，可靠性高，無需真空條件，效率高等特點(diǎn)。它具有功率密度高，總熱輸入低，熔化深度大，熱輸入相同，熱影響區(qū)小，焊接變形小，速度快，工業(yè)自動(dòng)化容易等優(yōu)點(diǎn)，具有很大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。特別是鋁合金的熱處理。可以提高加工速度，大大減少熱量輸入，提高生產(chǎn)效率，提高焊接質(zhì)量。焊接高強(qiáng)度大厚度鋁合金時(shí)，傳統(tǒng)的焊接頭焊接方法不能同時(shí)完全焊接。然而，當(dāng)激光頭深熔焊接形成大的深度鎖孔時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)鎖孔效應(yīng)。

激光焊接頭焊接鋁合金具有以下優(yōu)點(diǎn)：

 （1）能量密度高，熱輸入低，熱變形小，熔化區(qū)和熱影響區(qū)窄，熔化深度大;

 （2）冷卻速度快，焊接結(jié)構(gòu)精細(xì)，接頭性能好;

 （3）與接觸焊接相比，激光焊接不使用電極，從而減少了工時(shí)和成本;

 （4）不需要電子束焊接時(shí)的真空氣氛，可選擇保護(hù)氣體和壓力，待被焊接工件的形狀不受電磁影響，不產(chǎn)生X射線;

 （5）將金屬材料焊接在密封的透明物體上;

 （6）激光頭可以通過光纖長(zhǎng)距離傳輸，使得過程自適應(yīng)。通過與計(jì)算機(jī)和機(jī)械手的配合，實(shí)現(xiàn)焊接過程的自動(dòng)化和精確控制。

鋁合金激光焊接常見激光頭的比較

目前，主要使用CO2激光器，YAG激光器和光纖激光器。CO2激光器功率大，適用于需要高功率的厚板焊接。然而，CO2激光束對(duì)鋁合金表面的吸收率相對(duì)較小，導(dǎo)致焊接過程中的大量能量損失。WSX激光頭通常具有相對(duì)較低的功率。 

WSX激光頭在鋁合金表面的吸收率相對(duì)高于CO2激光頭。它可以通過光纖進(jìn)行，適應(yīng)性強(qiáng)，工藝布置簡(jiǎn)單。但是，wsx輸出功率和光電轉(zhuǎn)換功率都很低。光纖激光頭體積小，運(yùn)行成本低，使用壽命長(zhǎng)，穩(wěn)定性好，光束質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，光纖激光頭發(fā)出的光波長(zhǎng)為1070 nm，吸收率更高，光電轉(zhuǎn)換率是YAG激光頭的10倍，焊接頭速度快于YAG和CO2激光頭。

大功率激光焊接頭設(shè)備的焊接技術(shù)是焊接頭 - 鋁合金的大趨勢(shì)

鋁合金激光焊接頭作為一種高能量密度焊接工藝，可有效防止傳統(tǒng)焊接工藝產(chǎn)生的缺陷，大大提高強(qiáng)度系數(shù)。低功率激光焊接頭設(shè)備難以焊接厚鋁合金板。同時(shí)，激光頭光束在鋁合金表面上的吸收率非常低，并且當(dāng)要實(shí)現(xiàn)深熔焊接時(shí)存在閾值問題，因此該過程是困難的。

鋁合金激光焊接頭最具吸引力的特點(diǎn)是效率高。為了充分發(fā)揮這種高效率，必須應(yīng)用于厚度大的深熔焊接。將大功率激光頭用于大厚度的深熔焊接將是未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。

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