Riepilogo: l'uso di leghe di alluminio per sostituire l'acciaio su auto tradizionali è uno dei modi importanti per ottenere auto leggere. Tuttavia, a causa delle caratteristiche della buona conduttività termica e del grande coefficiente di espansione lineare della lega di alluminio, ci sono alcuni problemi nella saldatura.

L'uso di leghe di alluminio per sostituire l'acciaio su auto tradizionali è uno dei modi importanti per ottenere auto leggere. Tuttavia, a causa delle caratteristiche della buona conduttività termica e del grande coefficiente di espansione lineare della lega di alluminio, ci sono alcuni problemi nella saldatura:

1) Le articolazioni saldate della lega di alluminio sono gravemente ammorbidite e il coefficiente di resistenza è basso;

2) La lega di alluminio è facilmente ossidata per formare un film di ossido refrattario (Al2O3, il punto di fusione è 2060 ° C), che richiede un processo di saldatura ad alta densità di potenza;

3) facile da produrre pori;

4) il coefficiente di espansione lineare è grande e sono facili da verificarsi la deformazione e la saldatura di saldatura;

5) La conduttività termica e la capacità termica specifica sono grandi e l'ingresso di calore è da 2 a 4 volte più grande di quello dell'acciaio saldato.

Pertanto, al fine di ottenere giunti saldati in lega di alluminio ad alte prestazioni, sono richiesti metodi di saldatura con alta densità di energia, input di calore a bassa saldatura e alta velocità di saldatura, tra cui la saldatura laser è una delle tecnologie di saldatura in lega di alluminio più promettenti.

1. Tecnologia di saldatura laser in lega di alluminio

1.1 Saldatura auto-fluxing laser in lega di alluminio

La saldatura auto-flusso laser si riferisce a un metodo di saldatura in cui viene utilizzato un raggio laser ad alta densità di energia come fonte di calore per influire sulla superficie del metallo di base per fondere il metallo di base stesso per formare un giunto saldato. Per la saldatura laser in lega di alluminio, la superficie in lega di alluminio ha un'alta riflettività al laser ed è necessaria una grande potenza laser per la saldatura; Il diametro del punto laser è piccolo, la precisione degli utensili di saldatura è elevata e il valore di tolleranza del gap della parte è basso, di solito richiede parti del valore di gap è inferiore a 0,2 mm; La velocità di riscaldamento e raffreddamento è rapida durante il processo di saldatura, ci sono molti difetti di porosità della saldatura, la densità di energia laser è concentrata e l'effetto del buco della serratura può facilmente portare al fenomeno dell'affondamento e della sottoschetto di saldatura. Pertanto, i parametri del processo di saldatura hanno requisiti più elevati.

La saldatura auto-flusso laser presenta i vantaggi della buona qualità di saldatura, della velocità di saldatura rapida e della facile automazione nella saldatura in lega di alluminio ed è ampiamente utilizzata nel settore automobilistico. Nell'industria dei veicoli elettrici, la saldatura auto-flusso laser in lega di alluminio viene utilizzata principalmente per sigillare la custodia della batteria di alimentazione. Nel corpo in alluminio di una nuova società di automobili energetiche in Cina, la saldatura dell'assemblaggio della porta e le parti strutturali della parete laterale utilizzano anche la saldatura auto-flussi laser in lega di alluminio.

1.2 Saldatura di riempimento laser in lega di alluminio

Nella saldatura di riempimento del filo laser, il laser viene ancora utilizzato come fonte di calore principale per fondere il metallo da saldare, ma il dispositivo di alimentazione del filo automatico viene utilizzato per alimentare continuamente il metallo di riempimento nel pool fuso per realizzare il processo di connessione metallurgica. Rispetto alla saldatura auto-flussi laser, la saldatura di riempimento del filo laser rilassa i requisiti per la precisione del gap del processo di saldatura. Riempiendo il filo di saldatura con componenti diversi, le proprietà metallurgiche della saldatura possono essere migliorate, è possibile prevenire le fessure termiche e i pori di saldatura e la stabilità del processo di saldatura può essere migliorata. e proprietà meccaniche articolari.

La saldatura a filo di filler laser in lega di alluminio ha le caratteristiche di una buona qualità dell'aspetto e di precisione del divario di processo più allentata rispetto alla saldatura auto-fluxing laser. Di solito viene utilizzato sulla superficie esterna del corpo dell'auto, come tra il coperchio superiore e la parete laterale, e tra i pannelli superiori e inferiori del pannello esterno del coperchio del tronco. Esistono anche alcuni modelli che utilizzano la saldatura a filo di riempimento laser per saldare le porte in lega di alluminio al fine di ottenere una qualità di saldatura più elevata.

1.3 saldatura ibrida in lega laser in lega di alluminio

La saldatura ibrida dell'arco laser combina fonti di calore laser e arco con proprietà fisiche completamente diverse e meccanismi di trasmissione di energia e agisce sul pezzo da saldare insieme. Non solo esercita pienamente i rispettivi vantaggi delle due fonti di calore, ma si completano anche a vicenda. mancanza di. Nella saldatura ibrida dell'arco laser in lega di alluminio, l'arco può guidare la fonte di calore laser, migliorare la capacità della lega di alluminio di assorbire il laser e il tasso di utilizzo dell'energia durante il processo di saldatura e la formabilità della superficie della saldatura è migliore di quella della saldatura autofasering laser.

Inoltre, l'introduzione dell'arco può ridurre notevolmente l'accuratezza del serraggio del pezzo di saldatura. Allo stesso tempo, l'arco ha un effetto di diluizione sul plasma della saldatura laser, che può ridurre l'effetto di schermatura del plasma sul laser. Il laser svolge un ruolo importante nella stabilità dell'arco, in modo che l'arco possa agire stabilmente sul giunto durante la saldatura ad alta velocità, che può migliorare la qualità di saldatura dell'articolazione e aumentare la velocità di saldatura.

2. Applicazione della saldatura laser in lega di alluminio nel settore automobilistico

L'applicazione della saldatura laser nell'industria automobilistica ha molti vantaggi:

1) La velocità di saldatura è rapida, il ciclo di produzione può essere migliorato e la velocità di saldatura può raggiungere 6 m/min, che presenta vantaggi incomparabili rispetto ad altri metodi di connessione (come saldatura spot, saldatura ad arco, rivettatura) del corpo in bianco;

2) Piccoli vincoli sulla struttura del corpo, applicabili a diverse strutture di saldatura (giunti a tracolla, giunti al filetto, giunti a T, giunti di testa) e saldatura a faccia singola, la saldatura può essere eseguita dove il raggio può raggiungere e il design è più flessibile;

3) I requisiti del bordo di saldatura laser sono bassi, il bordo di saldatura può essere saldato a 6-8 mm, che è la metà del requisito del bordo di saldatura (16 mm) rispetto alla saldatura a punti, che può svolgere un ruolo nell'illuminazione;

4) La struttura di saldatura laser del tetto e del coperchio posteriore può ridurre il peso del corpo e non è necessario applicare sigillante o rivestimento esterno, che consente di risparmiare il costo del corpo;

5) La cucitura complessiva di saldatura laser è liscia e ordinata e l'aspetto è buono.

Con il continuo miglioramento della tecnologia automobilistica, della capacità di elaborazione del settore e della qualità di elaborazione, il costo dell'utilizzo della saldatura laser sarà notevolmente ridotto; Allo stesso tempo, con lo sviluppo di automobili leggero, l'applicazione della lega di alluminio nel corpo automobilistico sta aumentando e la saldatura laser è una soluzione alla qualità della saldatura in lega di alluminio. Uno dei modi importanti per collegare i problemi sarà più ampiamente utilizzato nel settore automobilistico.