[发明专利]一种铝合金中厚板材的激光熔透焊接工艺

说明书

本发明公开一种铝合金中厚板材的激光熔透焊接工艺，包括以下步骤：a、选择铝合金中厚板材，其厚度为6mm；b、用带有丙酮的棉布将铝合金中厚板材擦拭干净；c、以氩气作为保护气体，通过激光器采用负离焦进行全熔透焊接，通过限定焊接过程中的焊接线能量以使得焊接完成后形成横截面为钉形的焊缝；其中，焊接线能量低于1064J/mm。对于6mm的铝合金中厚板材，在保证全熔透的前提下，采用负离焦进行焊接，并通过限定焊接线能量低于1064J/mm，进而能够得到横截面为钉形的焊缝，从而使得焊接接头具有最佳的硬度性能及拉伸性能，其平均硬度达到69HV，平均抗拉强度达到206.33MPa。

技术领域

本发明涉及激光焊接领域，尤其涉及一种铝合金中厚板材的激光熔透焊接工艺。

背景技术

铝合金因具有较高的比强度和比刚度、耐腐蚀性能好、无磁性、良好的导电、导热性以及良好的加工和力学性能，其使用越来越广泛。对于6mm的铝合金中厚板材而言，在制作各部件时主要通过焊接成形。然而，现有6mm的铝合金中厚板材在焊接完成后，焊接接头的硬度性能、拉伸性能均较差，由此，急需解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝合金中厚板材的激光熔透焊接工艺，以解决现有6mm的铝合金中厚板材在焊接完成后，焊接接头的硬度性能、拉伸性能均较差的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种铝合金中厚板材的激光熔透焊接工艺，包括以下步骤：

a、选择铝合金中厚板材，其厚度为6mm；

b、用带有丙酮的棉布将铝合金中厚板材擦拭干净；

c、以氩气作为保护气体，通过激光器采用负离焦进行全熔透焊接，通过限定焊接过程中的焊接线能量以使得焊接完成后形成横截面为钉形的焊缝；其中，焊接线能量低于1064J/mm。

作为本发明的一种优选方案，铝合金中厚板材的成分按质量分数计，Cu：0.15％～0.4％，Mn：0.15％，Mg：0.8％～0.12％，Zn：0.25％，Cr：0.04％～0.35％，Ti：0.15％，Si：0.4％～0.8％，Fe：0.7％，余量为Al。

作为本发明的一种优选方案，所述焊接线能量为400J/mm～1000J/mm。

作为本发明的一种优选方案，所述保护气体的气流量为20L/min～25L/min。

作为本发明的一种优选方案，所述负离焦为-8mm～-2mm。

作为本发明的一种优选方案，所述激光器为光纤激光器。

本发明的有益效果为：对于6mm的铝合金中厚板材，在保证全熔透的前提下，采用负离焦进行焊接，并通过限定焊接线能量低于1064J/mm，进而能够得到横截面为钉形的焊缝，从而使得焊接接头具有最佳的硬度性能及拉伸性能，其平均硬度达到69HV，平均抗拉强度达到206.33MPa。

附图说明

图1为25组不同工艺参数下的焊缝截面形状图；

图2为模型示意图；

图3为焊缝截面形状随工艺参量的区域性分布图；

图4为钉形焊缝各区域的金相组织图；

图5为楔形焊缝各区域的金相组织图；

图6为酒杯形焊缝各区域的金相组织图；

图7为不同形状焊缝的力学性能示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。