激光技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用是各國(guó)研究的重點(diǎn)。隨著工業(yè)發(fā)展對(duì)高效，環(huán)保和自動(dòng)化的需求，激光技術(shù)的應(yīng)用已迅速擴(kuò)展到許多制造領(lǐng)域。在此基礎(chǔ)上，激光焊接工藝將成為激光應(yīng)用的重要方面之一。激光焊接是激光加工技術(shù)應(yīng)用的重要組成部分，是21世紀(jì)最引人注目，最有前途的焊接技術(shù)。
鋁合金激光焊接變形
鋁合金具有大的線性膨脹系數(shù)并且易于焊接變形。激光焊接鋁合金的變形量相對(duì)較小，但即使在IT部件中高精度地焊接產(chǎn)品，即使很小的變形仍然具有很大的影響，并且必須進(jìn)行預(yù)防性控制。通常，用于縫焊的傳統(tǒng)連續(xù)激光器的熱輸入大于脈沖激光點(diǎn)焊的熱輸入，因此變形量也大于脈沖激光點(diǎn)焊的變形量。光纖激光器具有更小的光束尺寸，更集中的能量，并且可以更快的速度和更少的熱輸入進(jìn)行焊接，因此產(chǎn)品的失真小于傳統(tǒng)的連續(xù)激光器。
由于光纖激光器具有上述特性，因此光纖激光焊接鋁合金IT元件產(chǎn)品的強(qiáng)度遠(yuǎn)高于脈沖激光器的強(qiáng)度。通過合理地優(yōu)化光纖激光器的焊接參數(shù)，焊接的數(shù)量，焊縫的長(zhǎng)度和分配位置，工件得到滿足。同時(shí)，降低了強(qiáng)度要求，減少了在焊接過程中注入工件的總熱量，從而進(jìn)一步減少了工件的熱變形。經(jīng)測(cè)量，光纖激光焊縫焊接工件的整體焊接變形超過脈沖激光點(diǎn)焊3.5％，脈沖激光點(diǎn)焊工藝差異不明顯，可滿足實(shí)際需求。
出現(xiàn)
鋁合金激光焊接強(qiáng)度和穩(wěn)定性
焊接裂紋會(huì)顯著降低焊接接頭的強(qiáng)度，對(duì)產(chǎn)品的實(shí)用性和可靠性產(chǎn)生巨大影響，是最危險(xiǎn)的焊接缺陷之一。當(dāng)鋁合金脈沖激光點(diǎn)焊時(shí)，裂紋是影響焊接強(qiáng)度的重要因素。由于裂紋的必然性和不規(guī)則性，鋁合金點(diǎn)焊強(qiáng)度遠(yuǎn)低于材料本身的強(qiáng)度，焊接產(chǎn)品兩者之間的強(qiáng)度差異也很大，穩(wěn)定性差。將光纖激光器連續(xù)焊接到鋁合金上可以避免焊縫裂紋的發(fā)生，有效地提高焊縫的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
在光纖激光器和脈沖激光器之間比較相同鋁合金的焊接張力。計(jì)算出光纖激光器的平均拉力是脈沖激光器的平均拉力的3.9倍，拉伸數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差僅為脈沖激光器的標(biāo)準(zhǔn)偏差的1/3。結(jié)合圖3的金相分析，光纖激光焊接接頭的寬度遠(yuǎn)小于脈沖點(diǎn)焊的寬度，但拉伸力可以達(dá)到脈沖激光的近四倍，因?yàn)椋海?）長(zhǎng)度光纖激光焊接的長(zhǎng)度方向仍有延伸，實(shí)際有效粘接面積不小于脈沖焊點(diǎn); （2）脈沖焊點(diǎn)的孔隙和裂縫等焊接缺陷導(dǎo)致焊接強(qiáng)度遠(yuǎn)低于母材強(qiáng)度，光纖激光焊接強(qiáng)度接近母材。因此，與焊接這種類型產(chǎn)品時(shí)的脈沖激光相比，光纖激光器可以有效地提高強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
鋁合金激光焊接效率由于光纖激光縫焊的拉力遠(yuǎn)大于脈沖激光點(diǎn)焊的拉力，因此這為提高焊接效率提供了空間。通過減少焊接次數(shù)和焊接長(zhǎng)度，可以實(shí)現(xiàn)具有更高焊接效率的脈沖激光。點(diǎn)焊相同甚至更高的焊接張力。
在實(shí)際操作過程中，光纖激光分段連續(xù)縫焊工藝可以通過合理優(yōu)化焊接參數(shù)，焊縫數(shù)量，長(zhǎng)度和焊接位置，完全取代原有的脈沖激光點(diǎn)焊工藝。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，該工藝使原始脈沖激光點(diǎn)焊工藝的生產(chǎn)效率提高了三倍以上，同時(shí)焊接拉力增加到原脈沖的1.5倍以上。激光點(diǎn)焊工藝。
鋁合金激光焊接變形
鋁合金具有大的線性膨脹系數(shù)并且易于焊接變形。激光焊接鋁合金的變形量相對(duì)較小，但即使在IT部件中高精度地焊接產(chǎn)品，即使很小的變形仍然具有很大的影響，并且必須進(jìn)行預(yù)防性控制。通常，用于縫焊的傳統(tǒng)連續(xù)激光器的熱輸入大于脈沖激光點(diǎn)焊的熱輸入，因此變形量也大于脈沖激光點(diǎn)焊的變形量。光纖激光器具有更小的光束尺寸，更集中的能量，并且可以更快的速度和更少的熱輸入進(jìn)行焊接，因此產(chǎn)品的失真小于傳統(tǒng)的連續(xù)激光器。
由于光纖激光器具有上述特性，因此光纖激光焊接鋁合金IT元件產(chǎn)品的強(qiáng)度遠(yuǎn)高于脈沖激光器的強(qiáng)度。通過合理地優(yōu)化光纖激光器的焊接參數(shù)，焊接的數(shù)量，焊縫的長(zhǎng)度和分配位置，工件得到滿足。同時(shí)，降低了強(qiáng)度要求，減少了在焊接過程中注入工件的總熱量，從而進(jìn)一步減少了工件的熱變形。經(jīng)測(cè)量，光纖激光焊縫焊接工件的整體焊接變形超過脈沖激光點(diǎn)焊3.5％，脈沖激光點(diǎn)焊工藝差異不明顯，可滿足實(shí)際需求。