近年、溶接作業員は、レーザー熱源を用いたアルミニウム合金溶接の様々な新しい方法を研究し、議論してきました。高出力・高性能レーザー加工装置の開発が進む中、日本、アメリカ、イギリス、ドイツなどの先進国では、アルミニウム合金のレーザー溶接技術が実用化に近づいてきました。レーザー溶接技術は、従来の溶接技術をその独自の利点に徐々に置き換え、従来の加工技術では解決できないいくつかの問題を解決しています。
アルミニウム合金のレーザー溶接の技術的特性と難
1.1光反射及び改良方法アルミニウム合金のレーザー溶接における難しいの一つは、レーザーにアルミニウム合金の高い反射である。この問題を解決するために多くの実験が行われてきました。その結果、砂芽、サンドペーパー研削、化学エッチング、表面めっき、グラファイトコーティング、空気炉での酸化などの適切な表面前処理が、光反射を低減し、アルミニウム合金による光ビームエネルギーの吸収を効果的に増加させることができることが示された。
アルミニウムによる入射ビームエネルギーの吸収は、4つの表面条件(粉砕および旋削後)、サンドブラスト(300メッシュサンドペーパー)、電解研磨および陽極化の4つの条件で、次のように結論付ける。陽極酸化とサンドブラストは、アルミニウムビームのエネルギー吸収を大幅に改善することができます。また、ビーム吸収率に対するジョイント溝の幾何学的影響を調べ、鋭いV溝関節の吸収率が溝または正方形の溝のない関節の吸収率よりもはるかに高いことを指摘した。また、溶接構造設計を考慮すると、溶接ギャップの合理的な設計を使用して、アルミニウム合金表面のレーザーエネルギー吸収を高めることができます
1.2のキーホール効果の穴は溶接のレーザーエネルギー吸収を増加させる。レーザー溶接の過程で、小さな穴の出現は、材料のレーザー吸収率を大幅に向上させることができます。黒いボディとして、小さな穴は溶接がより多くのエネルギー結合を得ることができる、それは良い溶接の質を得るための前提条件である。しかし、鍵穴の「誘導」と安定性は、アルミニウム合金の材料特性やレーザーの光学特性によって引き起こされるアルミニウム合金のレーザー溶接において特別な困難である。
レーザーに対するアルミニウム合金の反射率と熱伝導率が高いため、小さな穴を誘起するためには、より高いエネルギー密度の閾値が必要です。いくつかの研究は、エネルギー密度のしきい値は、合金組成とシールドガスの種類によって影響を受けていることを示しています。一部の専門家や学者は、CO2レーザー溶接5083アルミニウム合金の実験を行っています。その結果、熱入力が溶接工程の安定性に影響を与えることを示しています。レーザーパワー密度が鍵穴形成の危機的条件に近い場合、深部溶着溶接と熱伝達溶接の代替、溶接工程の安定性が悪い。アークパワー密度を確保することを前提として、プロセスパラメータを制御することで熱入力を低減するための対策を講じることができ、安定した溶接プロセスを得るのに役立ちます。
