Ringkasan: Penggunaan aloi aluminium untuk menggantikan keluli pada kereta tradisional adalah salah satu cara penting untuk mencapai kereta ringan. Walau bagaimanapun, disebabkan ciri -ciri kekonduksian terma yang baik dan pekali pengembangan linear yang besar aloi aluminium, terdapat beberapa masalah dalam kimpalan.

Penggunaan aloi aluminium untuk menggantikan keluli pada kereta tradisional adalah salah satu cara penting untuk mencapai kereta ringan. Walau bagaimanapun, disebabkan ciri -ciri kekonduksian terma yang baik dan pekali pengembangan linear yang besar aloi aluminium, terdapat beberapa masalah dalam kimpalan:

1) Sendi aloi aluminium yang dikimpal sangat melembutkan dan pekali kekuatan adalah rendah;

2) aloi aluminium mudah dioksidakan untuk membentuk filem oksida refraktori (Al2O3, titik lebur ialah 2060 ° C), yang memerlukan proses kimpalan kepadatan kuasa tinggi;

3) mudah menghasilkan liang;

4) pekali pengembangan linear adalah besar, dan ubah bentuk kimpalan dan keretakan kimpalan mudah berlaku;

5) Kekonduksian terma dan kapasiti haba tertentu adalah besar, dan input haba adalah 2 hingga 4 kali lebih besar daripada keluli yang dikimpal.

Oleh itu, untuk mendapatkan sendi aloi aluminium berprestasi tinggi, kaedah kimpalan dengan ketumpatan tenaga yang tinggi, input haba kimpalan yang rendah dan kelajuan kimpalan yang tinggi diperlukan, di antaranya kimpalan laser adalah salah satu teknologi kimpalan aloi aluminium yang paling menjanjikan.

1. Teknologi Kimpalan Laser Alloy Aluminium

1.1 Aluminium aloi laser kimpalan diri

Kimpalan laser laser merujuk kepada kaedah kimpalan di mana rasuk laser ketumpatan bertenaga tinggi digunakan sebagai sumber haba untuk memberi kesan kepada permukaan logam asas untuk mencairkan logam asas itu sendiri untuk membentuk sendi yang dikimpal. Untuk kimpalan laser aloi aluminium, permukaan aloi aluminium mempunyai reflektif yang tinggi terhadap laser, dan kuasa laser yang besar diperlukan untuk kimpalan; Diameter tempat laser adalah kecil, ketepatan perkakas kimpalan adalah tinggi, dan nilai toleransi bahagian jurang adalah rendah, biasanya memerlukan bahagian nilai jurang adalah di bawah 0.2mm; Kelajuan pemanasan dan penyejukan adalah cepat semasa proses kimpalan, terdapat banyak kecacatan keliangan kimpalan, ketumpatan tenaga laser tertumpu, dan kesan lubang kunci dapat dengan mudah menyebabkan fenomena kimpalan tenggelam dan pemotongan. Oleh itu, parameter proses kimpalan mempunyai keperluan yang lebih tinggi.

Kimpalan laser laser mempunyai kelebihan kualiti kimpalan yang baik, kelajuan kimpalan cepat dan automasi mudah dalam kimpalan aloi aluminium, dan digunakan secara meluas dalam industri automotif. Dalam industri kenderaan elektrik, aluminium aloi laser kimpalan diri sendiri digunakan terutamanya untuk menyegel kes bateri kuasa. Dalam badan aluminium sebuah syarikat kereta tenaga baru di China, kimpalan perhimpunan pintu dan bahagian struktur dinding sampingan juga menggunakan aluminium aloi laser kimpalan diri.

1.2 Kimpalan pengisi laser aluminium aluminium

Dalam kimpalan pengisian dawai laser, laser masih digunakan sebagai sumber haba utama untuk mencairkan logam untuk dikimpal, tetapi peranti pemakanan dawai automatik digunakan untuk terus memberi makan logam pengisi ke dalam kolam cair untuk merealisasikan proses sambungan metalurgi. Berbanding dengan kimpalan laser laser, kimpalan pengisian dawai laser melegakan keperluan untuk ketepatan jurang proses kimpalan. Dengan mengisi dawai kimpalan dengan komponen yang berbeza, sifat -sifat metalurgi kimpalan dapat diperbaiki, keretakan haba kimpalan dan liang dapat dicegah, dan kestabilan proses kimpalan dapat ditingkatkan. dan sifat mekanikal bersama.

Aluminium Alloy Laser Filler Wire Welding mempunyai ciri-ciri kualiti penampilan yang baik dan proses jurang proses yang lebih longgar daripada kimpalan laser laser. Ia biasanya digunakan pada permukaan luar badan kereta, seperti di antara penutup atas dan dinding sisi, dan di antara panel atas dan bawah panel luar batang batang. Terdapat juga beberapa model yang menggunakan kimpalan dawai pengisi laser untuk mengimpal pintu aloi aluminium untuk mendapatkan kualiti kimpalan yang lebih tinggi.

1.3 Kimpalan Hibrid Laser-Arc Aluminium

Kimpalan hibrid laser-arc menggabungkan sumber haba laser dan arka dengan sifat fizikal yang sama sekali berbeza dan mekanisme penghantaran tenaga, dan bertindak pada bahan kerja yang akan dikimpal bersama. Ia bukan sahaja memberi kelebihan masing -masing dari dua sumber haba, tetapi juga melengkapi satu sama lain. kekurangan. Dalam kimpalan hibrid laser aloi aluminium, arka boleh membimbing sumber haba laser, meningkatkan keupayaan aloi aluminium untuk menyerap laser dan kadar penggunaan tenaga semasa proses kimpalan, dan kebolehbupayaan permukaan kimpalan lebih baik daripada kimpalan laser laser.

Di samping itu, pengenalan arka dapat mengurangkan ketepatan pengapit bahan kerja kimpalan. Pada masa yang sama, arka mempunyai kesan pencairan pada plasma kimpalan laser, yang dapat mengurangkan kesan perisai plasma pada laser. Laser memainkan peranan penting dalam kestabilan arka, supaya arka boleh bertindak secara stabil pada sendi semasa kimpalan berkelajuan tinggi, yang dapat meningkatkan kualiti kimpalan sendi dan meningkatkan kelajuan kimpalan.

2. Penggunaan kimpalan laser aluminium dalam industri automotif

Penggunaan kimpalan laser dalam industri automotif mempunyai banyak kelebihan:

1) Kelajuan kimpalan adalah cepat, kitaran pengeluaran dapat ditingkatkan, dan kelajuan kimpalan dapat mencapai 6m/min, yang mempunyai kelebihan yang tidak dapat dibandingkan dengan kaedah sambungan lain (seperti kimpalan tempat, kimpalan arka, memukau) badan putih;

2) kekangan kecil pada struktur badan, yang digunakan untuk struktur kimpalan yang berbeza (sendi pusingan, sendi fillet, sendi T, sendi pantat), dan kimpalan satu sisi, kimpalan boleh dilakukan di mana rasuk dapat dicapai, dan reka bentuknya lebih fleksibel;

3) Keperluan kelebihan kimpalan laser adalah rendah, kelebihan kimpalan boleh dikimpal pada 6-8mm, yang merupakan separuh daripada keperluan kelebihan kimpalan (16mm) berbanding dengan kimpalan tempat, yang boleh memainkan peranan dalam cahaya;

4) Struktur kimpalan laser bumbung dan penutup belakang dapat mengurangkan berat badan, dan tidak perlu memohon trim sealant atau luaran, yang menjimatkan kos badan;

5) Jahitan kimpalan laser keseluruhan licin dan kemas, dan penampilannya baik.

Dengan peningkatan teknologi automobil yang berterusan, kapasiti pemprosesan industri dan kualiti pemprosesan, kos menggunakan kimpalan laser akan dikurangkan; Pada masa yang sama, dengan perkembangan ringan kereta, aplikasi aloi aluminium dalam badan kereta semakin meningkat, dan kimpalan laser adalah penyelesaian kepada kualiti kimpalan aloi aluminium. Salah satu cara penting untuk menghubungkan masalah akan digunakan secara meluas dalam industri automotif.