制造與裝備

AA2024-AA7050 鋁合金T型接頭單面激光焊接的研究

在航空工業(yè)和汽車工業(yè)中，焊接邊緣–縱梁接頭時采用雙面激光焊接技術(shù)是產(chǎn)生無缺陷焊縫的有效方法，但這種方法具有局限性，不能焊接T型接頭，因此需要采用單面激光束焊接技術(shù)焊接T型接頭。為解決將AA2024和AA7050焊接成T型接頭會出現(xiàn)的焊接問題，利用單面激光焊接技術(shù)進行了焊接試驗。根據(jù)試驗結(jié)果得出以下結(jié)論。

（1）完成單面激光焊接T型接頭需要使用能夠產(chǎn)生大束直徑激光束的大功率光纖激光器，同時確定和調(diào)整實現(xiàn)無缺陷焊縫的焊接參數(shù)。相比之下，該方法焊接的T形接頭具有較高的孔隙率，因為改善了單面焊的脫氣條件（擴大的小孔和溫度均勻分布的熔體）。

（2）相比雙面激光焊接，由于單面激光焊接的激光功率（單面為8.0kW，雙面為3.5kW）大、激光束直徑大，其焊接的T型接頭會產(chǎn)生較大的焊縫區(qū)，因此可通過調(diào)整入射光束的角度和位置來降低激光束穿過材料表面的量。

（3）將得到的接頭與典型的航空鋁合金制成的雙面焊接接頭相比，單面激光焊接接頭的焊縫在外觀上雖然與雙面激光焊接接頭不同，但有類似的力學性能。單面激光焊接接頭熔合區(qū)的硬度略低于連續(xù)焊接接頭。單面激光焊接接頭的使用效率要高于雙面焊接接頭，因為在焊接過程中減少了熱量輸入和滲透到材料表面的光束。單面焊接接頭的拉拔試驗結(jié)果與雙面焊接接頭的類似。

刊名：Materials and Design（英）

刊期：2015年第76期

作者：J.Enz et al

編譯：朱會