黑化及加TiC粉对铝合金焊接成形影响的对比研究

康泽军，李先芬，陈 俊，许新猴，周 伟,2

（1.合肥工业大学 材料科学与工程学院，合肥230009；2.新加坡南洋理工大学 机械与宇航工程学院，新加坡639798）

黑化及加TiC粉对铝合金焊接成形影响的对比研究

康泽军1，李先芬1，陈 俊1，许新猴1，周 伟1,2

（1.合肥工业大学 材料科学与工程学院，合肥230009；2.新加坡南洋理工大学 机械与宇航工程学院，新加坡639798）

为了提高铝合金对激光的吸收率，改善焊缝表面成形，对3 mm厚的2A14铝合金黑化或加粉后进行激光TIG复合焊接试验。黑化采用的是对激光具有较高吸收率的碳素墨汁，加粉是添加适量TiC粉末，并分别将两者涂覆于工件表面，然后施焊。对比研究了黑化处理和加粉处理对焊缝成形质量、显微组织以及显微硬度的影响。结果表明，黑化处理后激光吸收率的提高效果优于加粉处理。

焊接；激光-TIG复合焊接；铝合金；黑化；TiC；显微组织；显微硬度

1 概 述

铝合金因其质量轻、无磁性，具有较高的热导率和比强度，以及优良的耐蚀性和良好的加工性能，已经成为重要的金属结构材料被广泛地应用于各种焊接结构和产品中。采用铝合金代替钢板材料焊接，结构质量可减少50%以上[1-3]。

激光焊接是以激光为热源的焊接[4]。由于传统焊接铝合金的方法会导致焊接后翘曲变形和接头软化等问题[5-6]，采用激光电弧复合的方法焊接铝合金的工艺被广泛研究。然而，铝合金对激光的吸收率偏低。纯铝对不同激光的吸收率见表1。金属材料对激光的吸收率随温度升高而增大，当温度升高到接近熔点时，吸收率可达到40%～50%[7-9]。……