알루미늄 합금의 레이저 용접
알루미늄 합금은 밀도가 낮고 강도가 높으며 내식성이 우수한 장점이 있어 자동차 산업, 신에너지, 항공우주 및 건설 산업에 널리 사용됩니다. 현재 레이저 용접은 알루미늄 합금 제품 생산에 널리 사용되었습니다. 전통적인 용접 방법과 비교하여 레이저 용접은 더 높은 생산 효율성, 더 나은 용접 품질을 제공하고 복잡한 구조의 고정밀 용접 및 자동화를 달성할 수 있습니다.
레이저 용접은 금속 표면에 고강도 레이저를 조사하고 금속을 녹인 후 냉각, 결정화시켜 레이저와 금속 사이의 열적 결합을 통해 용접을 형성하는 기술이다. 레이저 용접의 열 작용 메커니즘에 따라 열전도 용접과 심용입 용접의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 열전도 용접은 주로 정밀 부품의 포장 용접 또는 마이크로 나노 용접에 사용됩니다. 레이저 심용입 용접은 주로 완전 용입이 필요한 용접 재료에 사용됩니다. 그 중 용접 공정은 재료를 기화시키고 녹은 풀에 열쇠 구멍 현상이 나타납니다. 현재 가장 널리 사용되는 레이저 용접 방법이며 알루미늄 합금 용접에 선호되는 방법이기도 합니다. 보조 재료, 간단한 용접 장비, 소모품 없음, 자동화 용이. 02 단점: 용접 필름에 대한 요구 사항이 높기 때문에 용접이 쉽게 가라앉습니다. 용접의 시작점과 끝점은 요점을 생성하기 쉽습니다. 용접 공정의 안정성은 일반적이며 용접 결함이 발생하기 쉽습니다. 03사례: 건물 장식 산업 - 5 시리즈 알루미늄 합금 도어 프레임 용접 .
낮은 레이저 흡수, 합금 원소의 낮은 끓는점, 높은 열전도율, 높은 열팽창 계수, 상대적으로 넓은 응고 온도 범위, 높은 응고 수축, 낮은 점도 및 액체에서의 높은 수소 흡수와 같은 알루미늄 합금 고유의 물리적 특성으로 인해 상태 등을 유지하기 때문에 레이저 용접 공정에서 기공 및 고온 균열과 같은 결함이 쉽게 발생합니다. 그 중 다공성은 알루미늄 합금 레이저 용접 공정에서 가장 가능성이 높은 결함 형태입니다. 그것은 용접 금속의 치밀함을 파괴하고 용접의 유효 단면적을 약화시키며 용접의 기계적 특성과 내식성을 감소시킵니다. 따라서 효과적인 조치를 취해야 합니다. 기공 발생을 방지하고 용접부의 내부 품질을 향상시키는 조치.
Laser fusion welding porosity suppression method 01 Suppresses welding porosity through pre-welding surface treatment. Pre-welding surface treatment is an effective method to control metallurgical porosity in aluminum alloy laser welds. Usually, the surface treatment methods include physical and mechanical cleaning and chemical cleaning. After comparison, the process of chemically treating the surface of the test plate (metal cleaning agent cleaning - water washing - alkali cleaning - water washing - acid washing - water washing - drying) is the best. Among them, 25NaH (sodium hydroxide) solution is used for alkaline cleaning to remove the surface thickness of the material, and 20% HN03 (nitric acid) + 2% (hydrogen fluoride) aqueous solution is used for pickling to neutralize the residual alkali solution. After the surface treatment of the test plate, the welding is carried out within 24 hours , When the test plate stays for a long time after treatment, wipe it with anhydrous alcohol before welding. 02 Suppressing welding porosity through welding process parameters The formation of weld porosity is not only related to the quality of the surface treatment of the weldment, but also related to the welding process parameters. The influence of welding parameters on the weld porosity is mainly reflected in the penetration of the weld, that is, the back The effect of aspect ratio on stomata. It can be seen from the test that when the back-to-width ratio of the weld is R>0.6, 용접부의 체인 기공 집중 분포를 효과적으로 개선할 수 있습니다. 용접부의 기공 잔류물이 제거됩니다.
03 용접기공 억제를 위한 실드가스 및 유량의 올바른 선택을 통해 실드가스의 선택은 용접의 품질, 효율, 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 레이저 용접 공정 중에 차폐 가스를 올바르게 주입하면 용접 기공을 효과적으로 줄일 수 있습니다. Ar(아르곤) 및 He(헬륨)은 용접 표면을 보호하는 데 사용됩니다. 알루미늄 합금 레이저 용접 공정에서 레이저에 대한 Ar 및 He의 이온화 정도가 다르므로 용접 형성이 다릅니다. 결과는 Ar의 선택이 차폐 가스로 얻어지는 용접부의 전체 공극률이 He가 차폐 가스로 선택된 경우의 용접의 공극률보다 작다는 것을 보여줍니다. 동시에 용접에 의해 발생하는 많은 양의 플라즈마는 가스 유량이 너무 적으면(10L/min) 날아갈 수 없어 용접 풀을 불안정하게 만들고 확률을 증가시킨다는 사실에도 주목해야 합니다. 다공성 형성. 가스 유량은 적당하고(약 15L/min) 플라즈마를 얻을 수 있습니다. 효과적인 제어, 보호 가스는 용융 풀에 좋은 항산화 효과가 있으며 다공성이 최소화됩니다. 과도한 공기 흐름은 과도한 가스 압력을 동반하므로 보호 가스의 일부가 용융 풀에 혼합되어 다공성이 증가합니다.
알루미늄 합금의 레이저 용접에서 다공성 결함의 억제는 항상 업계에서 문제였습니다. 알루미늄 합금 재료 자체의 성능에 영향을 받아 용접 시 기공이 없는 현상은 용접 공정 중에 완전히 피할 수 없으며 기공을 줄일 수만 있습니다. 용접 전후의 공정 최적화를 통해 업계 동료들이 참고할 수 있도록 실험을 통해 다공성을 억제하는 세 가지 방법을 정리 및 제안했습니다. DOTSLASER 레이저는 레이저 제품 기술의 연구 및 혁신에 중점을 둘 뿐만 아니라 다양한 레이저 가공 기술을 개발하고 탐색하며 더 많은 업계 전문가와 논의하여 우리나라의 레이저 가공 기술 향상을 촉진하기를 기대합니다.
