铝合金型材激光清洗-电弧焊接一体化工艺性能评估

摘要

针对铝合金型材表面污染物损伤焊接接头力学性能的问题,采用纳秒脉冲激光对铝合金焊前氧化膜和焊后黑灰进行清洗,有效去除表面氧化物及焊后黑灰腐蚀对接头的影响,研究激光清洗-电弧焊接一体化工艺性能影响,探究激光清洗工艺参数对表面其他污物、焊缝成形、力学性能的内在联系。利用显微硬度仪及材料高温性能测试机对完成清焊一体化试样对照组的显微硬度和抗拉强度进行检测,判断不同参数配比影响效果。结果表明,使用激光清洗能有效调控铝合金型材的焊接质量,在100 W,70 kHz,11.7 mm/s的工艺下能获得最佳的焊缝成形,鱼鳞纹完整,表面无任何缺陷存在;随着平均功率升高或随着清洗速度降低,焊接接头的硬度和抗拉强度明显提高,硬度最高可达HV88.44,高于基材硬度;抗拉强度最大可达232.241 MPa。成形改善与性能提高的原因与热输入上升造成的预热效果存在密切联系。