Analyse générale du procédé de soudage par laser des alliages d’aluminium

  30 Oct , 2020         Chris         8397

Caractéristiques du soudage:

   Le soudage au laser d’alliages d’aluminium présente des concentrations élevées de chauffage, un rapport profondeur/largeur élevé et une faible déformation de la structure soudée, mais présente quelques inconvénients:

(1) le petit diamètre du point focal laser rend nécessaire une grande précision pour le soudage et l’assemblage des pièces.Les écarts généraux de montage et les déviations doivent être inférieurs à 0,1 mm ou à 10% de l’épaisseur de la tôle, ce qui rend plus difficile la mise en oeuvre de structures 3d complexes soudées.

(2) comme les alliages d’aluminium ont une réflectivité au laser allant jusqu’à 90% à température ambiante, le soudage par fusion profonde au laser des alliages d’aluminium nécessite des lasers de haute puissance.Soudage au laser pour les feuilles d’aluminium, laser de profondeur par fusion d’aluminium double est fonction des seuils de densité de puissance et d’énergie laser, la densité de puissance et d’énergie linéique du soudage au laser du bain, et, en fin de compte, se reflète dans les soudures des caractéristiques de formage à l’échelle du loto l’optimisation des procédés de soudage peut être fondu soudure au verso de la largeur des paramètres d’évaluation de la marge;

(3) bas point de fusion, les flux de métal liquide, de haute puissance "forte évaporation métalliques, sous l’effet de trous de soudage du plasma, les propriétés des nuages de vapeur métallique formé par l’absorption d’énergie au laser, alliages d’aluminium entraînant l’instabilité profond processus de fusion des soudures susceptibles de générer des soufflures, la marge, si ce dernier le saisit avec les dents de sédimentation;

(4) la vitesse de chauffage et de refroidissement du soudage au laser est élevée et la dureté du cordon est plus élevée que celle de l’arc électrique.Toutefois, le problème du ramollissement des soudures d’alliages d’aluminium, qui réduit la résistance des joints soudés en alliage d’aluminium, subsiste, car les pertes par brûlage des éléments d’alliage lors du soudage par laser des alliages d’aluminium affectent leur renforcement.Le contrôle des défauts de soudage et l’amélioration des propriétés des joints soudés sont donc les principaux problèmes du soudage par laser des alliages d’aluminium.

Pour le contrôle de la porosité des alliages d’aluminium soudés par laser à fusion profonde, il faut procéder comme suit:

Techniques de présoudage

   Le traitement de surface avant le soudage est un moyen efficace de contrôler les pores d’air soudés par laser dans les alliages d’aluminium.Les méthodes de traitement des surfaces comprennent généralement un nettoyage physique, mécanique et chimique.Ces dernières années, le nettoyage par percution laser a également vu le jour, ce qui devrait encore améliorer l’automatisation du soudage au laser.

Techniques de contrôle de la stabilité

   Les paramètres de procédé pour le soudage au laser d’alliages d’aluminium comprennent généralement la puissance du laser, la décokéfaction, la vitesse de soudage, la composition de la protection contre les gaz et le débit.Ces paramètres influent non seulement sur la protection de la zone soudée, mais aussi sur la stabilité du procédé de soudage par laser à fusion profonde et donc sur la porosité du cordon.Lorsque la densité de puissance du laser pour le soudage au laser de la tôle mince peut être convenablement adaptée à la ligne, il est possible de garantir efficacement le rapport arrière largeur du cordon et de contrôler la porosité du cordon.

Technique du soudage par double point

  Le soudage par laser à deux points est le procédé de soudage par lequel deux faisceaux laser focalisés agissent simultanément sur le même bain de fusion.Une des principales causes de la formation de porosité dans le cordon lors du soudage par laser à fusion profonde réside dans le fait que le gaz dans le trou du bain de cordon est scellé au moment de la fermeture.Dans le cas d’un soudage au laser à deux points, la grande ouverture des trous, grâce à l’action des deux sources lumineuses, favorise la fuite de vapeur à l’intérieur du métal et la stabilité des trous, ce qui réduit la porosité du cordon.

Technologie du soudage composite à arc laser

   Le soudage composite à arc laser est une méthode de soudage par laquelle le laser et l’arc sont soudés dans la même cellule de fusion.En général, le laser est la principale source de chaleur, et l’interaction entre le laser et l’arc est utilisée pour augmenter la profondeur et la vitesse du soudage au laser et réduire la précision de l’assemblage du soudage.La structure et les propriétés des joints soudés sont réglées au moyen de fils de remplissage et la stabilité des trous de soudage au laser est améliorée par l’arc électrique, ce qui réduit la porosité des soudures.Dans le cas du soudage composite à arc laser, l’arc influence le nuage de vapeur/plasma métallique produit par le procédé laser, ce qui favorise l’absorption de l’énergie du laser et la stabilité du trou.

Technologie du soudage par laser à fibres optiques

   Les effets de petits trous dans le procédé de soudage par laser à fusion profonde sont dus à la forte vaporisation du métal sous l’action du laser.La force de vapeur de vaporisation du métal est étroitement liée à la densité de puissance du laser et à la masse du faisceau; elle influence non seulement la profondeur de pénétration du soudage au laser, mais aussi la stabilité des petits trous.

Procédé de soudage par laser pulsé

   Par rapport au soudage laser continu, la pulsation de la sortie laser favorise un écoulement régulier et périodique du bain de fusion, favorise l’évacuation des bulles du bain et réduit la porosité du cordon.Lorsque l’amplitude de l’impulsion augmente, la porosité du cordon diminue, passant de 2,1 % à 0,5 % pour l’acier inoxydable et de 7,1 % à 0,5 % pour les superalliages.

Technique du traitement composite après soudage

   Avant le soudage, même après un traitement de surface rigoureux et une bonne stabilité du procédé de soudage, le soudage au laser d’alliages d’aluminium provoque inévitablement des pores de soudure, de sorte qu’il est nécessaire de procéder à un traitement ultérieur pour éliminer les pores de soudure.