1mm铝壳脉冲激光立焊力学性能实验研究

陈一峰

（武汉船舶职业技术学院，湖北武汉430050）

1mm铝壳脉冲激光立焊力学性能实验研究

陈一峰

（武汉船舶职业技术学院，湖北武汉430050）

以1mm厚的铝板为实验研究对象，采用脉冲激光进行铝壳立焊焊接实验，对焊接速度、脉冲能量进行优化。通过对焊接试样抗拉强度测试、焊缝的形貌和显微硬度的分析，焊缝热影响区较小，焊缝区的强度、硬度和母材接近。

铝板；立焊；脉冲激光；实验

激光焊接是一种新兴的焊接工艺，它相对各种传统焊接最大的优势就是热影响范围小，变形小，焊缝精美。铝合金具有良好的物理、化学和机械性能［1］，目前被广泛用于新能源汽车行业，为了减轻其自重，采用激光焊接其车身，可以延长电池巡航能力。本文以光纤激光器为热源进行铝合金的立焊实验，从脉冲能量和焊接速度角度出发，对铝合金的激光立焊力学性能进行了系统分析。

1　焊接实验设计

1.1实验设备

实验采用IPG光纤激光器，波长为1064 nm，最大输出功率2 kW，光束质量因素BBP=20 mm mrad，准直F=120mm，聚焦镜焦距F=200mm.

1.2实验材料

焊接试件尺寸为250mm×250mm×1mm长方体，材料为铝合金，其化学成分（质量分数，%）见表1.

表1　铝合金的化学成分（质量分数，%）

1.3实验方法

焊接试验中，分别调节脉冲能量（60J-125J）和焊接速度（25 mm/s～50 mm/s）二个工艺参数，每个参量分别进行6组实验，焊接前对试件进行清洗，采用100倍的放大镜对焊缝的宽度进行测量，用线切割切割焊缝的横断面，再进行微观组织分析，利用万能试验机对样件进行拉伸测试，分析各焊接参数对焊缝强度的影响［2-3］。……