鋁合金門窗因具有環(huán)保節(jié)能、系統(tǒng)構(gòu)成、智能化等優(yōu)勢受到眾多消費(fèi)者青睞，在門窗市場的占有率保持在55%以上，每年國內(nèi)鋁合金門窗定制需求市場達(dá)600億元以上。未來，受國家建筑節(jié)能政策和能源危機(jī)的影響，環(huán)保型鋁合金門窗的使用比重將逐步提高，市場份額還將增大。

鋁合金的焊接要求包括：焊接表面要求凸起，不能有凹陷現(xiàn)象，焊接表面不能有裂紋、氣孔等焊接缺陷問題；此外，焊接過程中需要注意首尾點(diǎn)的處理，在門框的焊接中一定不能有重點(diǎn)的現(xiàn)象，否則門框在打磨后會(huì)出現(xiàn)缺陷。

傳統(tǒng)的焊接方式容易出現(xiàn)氣孔或者是產(chǎn)生熱裂紋現(xiàn)象，很難保障鋁合金材質(zhì)的焊接品質(zhì)，而且鋁合金門窗對焊接質(zhì)量的要求非常高。采用激光填絲焊可減少焊接缺陷的產(chǎn)生，接下來，我們對傳統(tǒng)激光焊接工藝和激光填絲焊接工藝做個(gè)對比。

傳統(tǒng)激光焊接工藝

擺動(dòng)激光焊接（不加輔助材料）

擺動(dòng)激光焊接原理見圖1，其優(yōu)劣勢及焊接技巧分析如下。

圖1 不加輔料激光焊接原理圖

⑴優(yōu)勢：焊接設(shè)備簡單，無需耗材。

⑵劣勢：焊接起始收尾點(diǎn)易產(chǎn)生重點(diǎn)現(xiàn)象。對于焊接拼接間隙要求大，不然易產(chǎn)生塌陷現(xiàn)象；焊接過程相比填絲焊沒有那么穩(wěn)定，易產(chǎn)生焊接缺陷。

⑶焊接技巧：采用高速焊接（60～150mm/s）減輕首尾重點(diǎn)現(xiàn)象，添加擺動(dòng)焊接，降低表面的凹陷量。采用單模激光器讓鋁材達(dá)到更好的吸收率，防止鋁材的高反現(xiàn)象對激光器造成損傷。

⑷工藝參數(shù)。

不加焊材激光焊接鋁材的工藝參數(shù)見表1。

表1 焊接工藝參數(shù)（激光器型號MFSC1000-3000W）

不加焊材焊接最終得到的成品前后對比見圖2。

圖2 不加焊材焊接前后對比

激光填絲焊接工藝

擺動(dòng)激光焊接（添加輔助材料）

激光填絲焊接工藝原理見圖3。其優(yōu)劣勢及焊接技巧分析如下。

圖3 激光填絲焊接原理圖

⑴優(yōu)勢：焊接起始收尾點(diǎn)易調(diào)節(jié)；對于焊接拼接間隙容差性大，不易產(chǎn)生塌陷現(xiàn)象；焊接過程穩(wěn)定，焊接缺陷較少。

⑵劣勢：機(jī)器結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

⑶焊接技巧：采用填絲焊接，增加表面凸起量，降低內(nèi)部焊接缺陷（氣孔、裂紋等），擺動(dòng)焊接可以增強(qiáng)送絲的容錯(cuò)性。單模激光器讓鋁材更好地達(dá)到吸收率，防止鋁材的高反現(xiàn)象對激光器造成損傷。

⑷工藝參數(shù)。

激光填絲焊接鋁材的工藝參數(shù)見表2。

表2 焊接工藝參數(shù)（激光器型號MFSC1000-3000W）

激光填絲焊接得到的成品及內(nèi)部金相圖見圖4。

圖4 激光填絲焊接內(nèi)部金相圖及焊接成品

激光器選用

推薦激光器：1500-3000W單模塊連續(xù)光纖激光器。

⑴模塊化設(shè)計(jì)，性能穩(wěn)定。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用光電模塊分離設(shè)計(jì)，運(yùn)行性能更穩(wěn)定。

⑵維護(hù)便利，減少停機(jī)。

光模塊、電模塊、控制單元、驅(qū)動(dòng)單元可在客戶端直接更換、升級、維護(hù)。

⑶可定制化，滿足多種需求。

用戶可根據(jù)不同加工需求，選擇不同芯徑的光纖，滿足差異化加工需求。

⑷光斑能量分布均勻，穩(wěn)定加工。

減少焊接飛濺，厚板切割能力更穩(wěn)定。

⑸多場景，應(yīng)用廣泛。

可配合激光加工頭、振鏡等與機(jī)器人、機(jī)床等進(jìn)行系統(tǒng)集成，做激光精細(xì)切割、精密焊接加工，應(yīng)用于3C、五金、醫(yī)療、汽車、航空等領(lǐng)域。

結(jié)束語

在中厚鋁合金門框與燈框（材料：五系/六系鋁；材料厚度：0.5～3mm）的焊接中，激光加工有著明顯的優(yōu)勢，加工速度快，變形量小，表面光滑平整，強(qiáng)度大，易于自動(dòng)化集成。我們隨著市場的認(rèn)可和技術(shù)的更新發(fā)展，激光焊接的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。