近年のアルミニウム合金レーザー溶接技術の急速な発展により、アルミニウム合金の用途が広がりました。この技術は、2つの熱源の利点を同時に組み合わせることができ、同時にそれぞれの欠点を補うことができます。ますます人気があります。
1 アルミニウム合金とその溶接の概要
レーザー溶接は新しいタイプの溶接技術です。溶接熱源は直接レーザーであり、エネルギーの浪費を回避し、溶接効率を大幅に向上させることができます。同時に、レーザー溶接ではロボットやCNC工作機械をモーションシステムとして使用しているため、人員の参加を減らし、労働力の浪費を減らして溶接効率を向上させることができます。汚染のない再現性と清潔さの利点に加えて、レーザー熱源は高度に焦点を合わせ、優れた性能で伝送することもできます。したがって、すべてのエネルギーを1つのポイントに集めることができ、熱損失や無駄を回避できます。したがって、レーザー溶接は、溶接の効率と速度、および溶接の品質を向上させることができます。レーザー溶接ビームはパルスまたは連続レーザービームで実現されるため、レーザービームがアルミニウム合金の表面に直接照射されると、金属表面の熱がアルミニウム合金に急速に拡散され、アルミニウム合金が急速に溶解します。同時に溶接シームを形成すると同時に、溶融金属に反力を形成し、最後に溶融アルミニウム合金の表面を下方に押し下げて小さな穴を形成します。この小さな穴は強力な効果があり、レーザー光線が照射されたときに発生するエネルギーを完全に吸収すると同時に、高温の蒸気を発生させることができます。蒸気圧と壁面張力がダイナミックバランスを形成。
1。1レーザー溶接パワー
レーザー溶接には一定の力があります。溶接力が一定の高さに達したときのみ、安定して連続溶接ができます。そうしないと、溶接はアルミニウム合金の表面でのみ機能するため、アルミニウム合金の表面が溶けてしまい、溶接を成功させることができません。レーザー溶接の力はアルミニウム合金の表面と内部を溶接する高さに達することができ、それよりも高いため、アルミニウム合金グレードのレーザー溶接は効率と速度と品質を向上させることができます。
1。2 レーザー溶接の速度
レーザー溶接の高出力により、溶接中の速度は対応して増加します。溶接速度を上げると、溶け込み深さが減少します。逆に、速度が遅くなると、アルミニウム合金は溶接過剰になるか、溶接によって溶け込んでしまいます。したがって、レーザー溶接を選択すると、溶接の失敗の割合を減らすことができるため、溶接コストを大幅に削減できます。
1。3 レーザー溶接の利点
エネルギー密度の向上、溶接品質の向上、溶接の精度と密度の向上、高い溶接効率と速度、低い溶接コスト、特別な条件下での溶接が可能で、溶接中のアルミニウム合金の他の部品への影響がほとんどありません。
2 さまざまな分野でのレーザー溶接の応用
2。1 石油パイプラインへの応用
石油パイプラインでは、アルミ合金パイプラインを適用すると、パイプラインの直径が大きくなり、石油パイプラインのパイプラインの壁が厚くなるため、パイプラインは一定の時間内により多くのオイルを輸送できます。石油の輸送には非常に高いリスクがあります。油が漏れると、予期せぬ財産の損失、死傷者、環境汚染、地下水汚染を引き起こします。したがって、溶接の品質を向上させるために、アルミニウム合金パイプの溶接には特別な注意を払う必要があります。レーザー溶接は、現時点で大きな役割を果たすことができます。レーザー溶接により、溶接工程を制御できます。開先を開けずに溶接できます。溶接が行われると、溶接の品質は高く、十分です。オイル漏れのリスクが回避され、オイル輸送の安全性が向上します。
2。2自動車製造業界でのアプリケーション
時代の急速な発展と人々のスピードの増加に伴い、GG＃39;の生活水準は、外出して車を取ることがすでに一般的であり、人々は車の品質に対する要求をますます高くしています。したがって、自動車業界は常に新しい材料と改善する技術的手段を模索しています。自動車の品質とレーザー溶接技術は、自動車業界でますます広く使用されるようになりました。米国は、自動車業界にレーザー溶接アルミニウム合金技術を初めて導入しました。一連の実験の後、レーザー溶接されたアルミニウム合金で作られた車は、薄いアルミニウム合金をレーザー溶接することによって製造されました。これにより、車体の重量が大幅に削減されただけではありません。さらに、自動車の製造プロセスを削減し、生産効率を向上させ、大多数の自動車メーカーから歓迎され、支持されています。
2。3 航空宇宙産業でのアプリケーション
誰もが知っているように、航空宇宙産業は航空機などの一連の宇宙船を製造するために非常に正確で精密な材料を必要とし、機械自体の重量要件も非常に厳しいです。レーザー溶接されたアルミニウム合金を使用して航空機や他の機械を製造すると、胴体を作成できます。通常、これを約 20％削減でき、製造コストを大幅に削減できます。たとえば、ドイツのコンドミニアムコンポーネントメーカーがレーザー溶接アルミニウム合金技術を使用して製造したA 350 シリーズ航空機の部品は、大きな成功を収めています。
3 レーザー溶接アルミニウム合金技術の難しさ
3。1 アルミニウムの表面はレーザーを反射します
アルミ合金は非鉄金属ですので、さまざまな光線を反射します。より強いビームとして、レーザー光はアルミニウム合金の表面で反射を引き起こす可能性が高くなります。つまり、アルミニウム合金は非鉄金属です。反射率が高く、レーザーの吸収が少ない。また、金属には熱伝導性があるため、アルミ合金にも強い熱伝導性があります。レーザー溶接では、レーザー光を反射したり、レーザー光の熱を素早く伝えたりすることが容易であり、最終的にはアルミ合金の溶接不良につながります。 。したがって、アルミニウム合金をレーザー溶接する場合、反射や伝導を防ぐためにレーザーの出力密度を急速に増加させることに細心の注意を払う必要があります。反射を避けるために、極端な時間に非常に高い密度でアルミニウム合金を溶接するように努めてくださいその他の問題が発生します。
3。2 アルミニウム合金をレーザー溶接するときは十分に準備してください
アルミ合金は活性で酸化しやすいため、表面に大量のゴミや水分が付着しやすいです。そのため、溶接中に十分な準備ができていないと、レーザーによる素早い溶接で表面に付着物が残りやすくなり、アルミ合金の表面や溶接効果に影響を与えます。したがって、アルミニウム合金を溶接する前に、表面から油等を除去するために、アルミニウム合金の表面を洗浄する必要がある。同時に、溶接時の酸化による爆発などの安全上の脅威を防ぐために、金属表面の酸化膜を徹底的に洗浄し、完全に除去する必要があります。
4 アルミニウム合金のレーザー溶接の欠陥
レーザー溶接は高効率、高速で、コストを大幅に削減できますが、レーザー溶接には多くの欠点もあります。これらすべての欠陥が明らかにされて解決された後にのみ、レーザー溶接アルミニウム合金技術をより広く使用することができます。
4。1 気孔の欠陥
適度な細孔がアルミニウム合金の内部と外部のバランスを維持できることが上記で示唆されました。ただし、過剰な泡には多数の欠陥があります。多数の毛穴を避けることは難しい。気孔の数が多いと、アルミ合金内部の気孔が不安定になり、カオスになります。溶接部に割れが発生しやすいので、ブローホールの除去はアルミ合金レーザー溶接技術の突破口となる大きな欠点です。
4。2 高温割れ欠陥
レーザー技術を適用する場合、急速溶接の目的を達成するために温度と密度を上げる必要があります。これにより、アルミ合金の表面に特殊なクラックが発生しやすくなり、溶接不良の原因となります。熱亀裂に対処するために、科学者は解決策を考え出しました。つまり、レーザー溶接充填材が時々使用されますが、この方法は簡単にリソースの浪費と大きな人件費につながります。熱分解に対処するためのより単純なアプローチを取ることも、この技術が対処しようとしている主要な問題です。
5 結論
アルミニウム合金のレーザー溶接速度には多くの利点があります。さまざまな製造分野で幅広く使用されており、機械自体の品質と製造速度も向上しています。ただし、レーザー溶接技術には、溶接の失敗につながる多くの欠陥もあります。科学者の継続的な努力により、溶接技術はより成熟し、広く使用されるようになります