최근 몇 년 동안 알루미늄 합금 레이저 용접 기술의 급속한 발전으로 알루미늄 합금의 응용이 확대되었습니다. 이 기술은 두 열원의 장점을 동시에 결합 할 수 있으며 동시에 각각의 단점을 보완 할 수 있습니다. 점점 더 인기가 있습니다.
1 알루미늄 합금 및 용접 개요
레이저 용접은 새로운 유형의 용접 기술입니다. 용접 열원은 직접 레이저이므로 에너지 낭비를 피하고 용접 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다. 동시에 레이저 용접은 로봇이나 CNC 공작 기계를 모션 시스템으로 사용하여 인력의 참여를 줄여 노동 폐기물을 줄이고 용접 효율을 향상시킬 수 있습니다. 오염없이 재현성 및 청결성의 이점 외에도 레이저 열원은 우수한 성능으로 집중되고 전달 될 수 있습니다. 따라서 모든 에너지를 한 지점에서 수집하여 열 손실 및 낭비를 방지 할 수 있습니다. 따라서, 레이저 용접은 용접의 효율 및 속도 및 용접 품질을 향상시킬 수있다. 레이저 용접 빔은 펄스 또는 연속 레이저 빔에 의해 실현되기 때문에, 레이저 빔이 알루미늄 합금의 표면을 직접 조사 할 때, 금속 표면의 열이 알루미늄 합금으로 빠르게 확산되어 알루미늄 합금이 빠르게 녹을 수있다 용접 이음매를 형성하기 위해, 동시에 용융 금속에 반력을 형성하고, 최종적으로 용융 알루미늄 합금 표면을 아래로 눌러 작은 구멍을 형성한다. 이 작은 구멍은 레이저 빔이 조사 될 때 발생하는 에너지를 완전히 흡수하고 동시에 고온 증기를 생성 할 수있는 강력한 효과가 있습니다. 증기압과 벽면의 장력은 역동적 인 균형을 이룹니다.
1. 1 레이저 용접 력
레이저 용접에는 일정한 힘이 있습니다. 용접 력이 일정 높이에 도달 한 경우에만 안정적으로 용접을 수행 할 수 있습니다. 그렇지 않으면 용접은 알루미늄 합금 표면에서만 작동 할 수 있으며, 이로 인해 알루미늄 합금 표면이 녹아 용접이 성공적으로 수행되지 않습니다. 레이저 용접의 힘은 알루미늄 합금의 표면과 내부 용접 높이보다 훨씬 높을 수 있으므로 알루미늄 합금 등급의 레이저 용접은 효율과 속도 및 품질을 향상시킬 수 있습니다.
1. 2 레이저 용접 속도
레이저 용접의 고출력으로 인해 용접 속도가 그에 따라 증가합니다. 용접 속도를 높이면 침투 깊이를 줄일 수 있습니다. 반대로, 속도가 느려지면 알루미늄 합금이 용접에 의해 과용 접되거나 침투 될 수 있습니다. 따라서 레이저 용접을 선택하면 용접 실패 비율이 줄어들어 용접 비용이 크게 절감됩니다.
1. 3 레이저 용접의 장점
에너지 밀도 향상, 용접 품질 향상, 용접 정확도 및 밀도 증가, 높은 용접 효율 및 속도, 낮은 용접 비용, 특수 조건 하에서 용접 할 수 있으며 용접 중 알루미늄 합금의 다른 부분에는 거의 영향을 미치지 않습니다.
2 다양한 분야에서 레이저 용접의 적용
2. 1 오일 파이프 라인에서의 적용
석유 파이프 라인에서 알루미늄 합금 파이프 라인을 적용하면 파이프 라인의 직경을 늘리고 석유 파이프 라인의 파이프 라인 벽을 두껍게하여 파이프 라인이 특정 시간에 더 많은 오일을 운송 할 수 있습니다. 석유 운송은 매우 위험합니다. 오일이 누출되면 예측할 수없는 재산 손실, 사상자 및 환경 오염 및 지하수 오염이 발생할 수 있습니다. 따라서 용접 품질을 향상시키기 위해 알루미늄 합금 파이프의 용접에 특별한주의를 기울여야합니다. 레이저 용접은 현재 큰 역할을 할 수 있습니다. 레이저 용접을 통해 용접 공정을 제어 할 수 있습니다. 홈을 열 필요없이 용접을 수행 할 수 있습니다. 용접이 수행되면 용접 품질이 높고 충분합니다. 오일 누출 위험을 피하고 오일 운송의 안전성을 향상시킵니다.
2. 2 자동차 제조 산업에서의 응용
시대의 급속한 발전과 사람들의 생활 속도가 향상됨에 따라' 생활 수준이 높아짐에 따라 이미 자동차를 타고 나가는 것이 일반적이며 사람들은 자동차 품질에 대한 요구가 점점 높아지고 있습니다. 따라서 자동차 산업은 지속적으로 개선 할 새로운 재료와 기술적 수단을 찾고 있습니다. 자동차의 품질과 레이저 용접 기술은 자동차 산업에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 미국은 자동차 산업에 레이저 용접 알루미늄 합금 기술을 최초로 도입했습니다. 일련의 실험 후, 레이저 용접 된 알루미늄 합금으로 제조 된 자동차는 얇은 알루미늄 합금을 레이저 용접함으로써 제조되었으며, 이는 차체의 중량을 크게 감소시킬뿐만 아니라. 또한, 자동차 제조 공정을 줄이고, 생산 효율을 개선했으며, 대부분의 자동차 제조업체들이 환영하고 선호하고 있습니다.
2. 3 항공 우주 산업에서의 응용
우리 모두 알다시피 항공 우주 산업은 항공기와 같은 일련의 우주선을 제조하기 위해 매우 정확하고 정밀한 재료가 필요하며 기계 자체의 중량 요구 사항도 매우 엄격합니다. 항공기 및 기타 기계를 제조하기 위해 레이저 용접 알루미늄 합금을 사용하면 동체를 만들 수 있습니다. 일반적으로 약 20 % 정도 감소 할 수 있으며 제조 비용이 크게 절감되었습니다. 예를 들어, 레이저 용접 알루미늄 합금 기술을 사용하여 독일 콘도미니엄 부품 제조업체에서 생산 한 A 350 시리즈 항공기의 일부는 큰 성공을 거두었습니다.
3 레이저 용접 알루미늄 합금 기술의 어려움
3. 1 알루미늄 표면은 레이저에 반사됩니다
알루미늄 합금은 비철금속이기 때문에 다양한 광선에 매우 잘 반사됩니다. 보다 강렬한 빔으로서, 레이저 광은 알루미늄 합금 표면에 반사를 일으킬 가능성이 높습니다. 즉, 알루미늄 합금은 비철금속이다. 반사율이 높고 레이저 흡수율이 낮습니다. 또한 금속은 열전도율을 가지므로 알루미늄 합금도 열전도율이 높습니다. 레이저로 용접 할 때 레이저 광을 쉽게 반사하거나 레이저 광의 열을 빠르게 전달하여 알루미늄 합금의 용접 실패를 초래합니다. . 따라서 알루미늄 합금을 레이저 용접 할 때는 반사 또는 전도를 방지하기 위해 레이저의 전력 밀도를 빠르게 높이는 데주의를 기울여야합니다. 반사를 피하기 위해 극단적 인 시간에 극도로 높은 밀도로 알루미늄 합금을 용접하려고 노력하십시오.
3. 2 알루미늄 합금 레이저 용접시 완전히 준비
알루미늄 합금은 활성이고 쉽게 산화되기 때문에 많은 양의 먼지와 습기를 표면에 쉽게 부착 할 수 있습니다. 따라서, 용접 공정 중에 충분한 준비가 이루어지지 않으면, 알루미늄 합금의 표면에 레이저의 신속한 용접으로 표면에 부착 된 것이 쉽게 남게된다. 이는 알루미늄 합금의 품질 및 용접 효과에 영향을 미친다. 따라서, 알루미늄 합금을 용접하기 전에, 표면으로부터 오일 등을 제거하기 위해 알루미늄 합금의 표면을 세정 할 필요가있다. 용접 중 산화로 인한 폭발과 같은 안전 위협을 방지하려면 동시에 금속 표면의 산화 피막을 철저히 청소하고 산화 피막을 완전히 제거해야합니다.
4 알루미늄 합금의 레이저 용접 결함
레이저 용접은 높은 효율과 고속을 가지며 비용을 크게 줄일 수 있지만 레이저 용접에도 많은 단점이 있습니다. 이러한 모든 결함이 명확 해지고 해결 된 후에야 레이저 용접 알루미늄 합금 기술을보다 광범위하게 사용할 수 있습니다.
4. 1 만약 결함
적당한 공극이 알루미늄 합금의 내부 및 외부 균형을 유지할 수 있다고 위에서 제안되었다. 그러나 과도한 기포는 많은 수의 결함을 갖습니다. 많은 수의 모공을 피하는 것은 어렵습니다. 많은 수의 기공이있을 때, 기공은 불안정하고 알루미늄 합금 내부에서 혼돈된다. 용접 부품에 균열이 발생하기 쉽기 때문에 블로홀을 제거하는 것은 알루미늄 합금 레이저 용접 기술이 뚫어야하는 주요 결함이 될 것입니다.
4. 2 핫 크랙 결함
레이저 기술을 적용 할 때 빠른 용접의 목적을 달성하기 위해 온도와 밀도를 높여야합니다. 이로 인해 알루미늄 합금 표면에 특수 균열이 발생하여 용접이 실패 할 수 있습니다. 열 균열을 해결하기 위해 과학자들은 해결책을 제시했습니다. 즉, 레이저 용접 충전 재료가 때때로 사용되지만이 방법은 쉽게 자원 낭비와 큰 노동 비용으로 이어집니다. 열 크래킹을 다루기위한보다 간단한 접근 방식도 기술이 해결해야 할 주요 문제입니다.
5 결론
알루미늄 합금의 레이저 용접 속도는 많은 장점이 있습니다. 다양한 제조 분야에서 널리 사용되어 왔으며 기계 자체의 품질과 제조 속도도 향상되었습니다. 그러나, 레이저 용접 기술은 또한 용접 결함을 야기하는 많은 결함을 갖는다. 과학자들의 지속적인 노력으로 용접 기술은 더욱 성숙 해지고 널리 사용될 것입니다.