激光扫描焊接工艺在铝合金焊接中的应用

激光扫描焊接工艺在铝合金焊接中的应用
        铝合金材料作为现阶段应用较广的一种新兴材料，有自重小、密度低等缺点，但是也具有强度高以及可塑性、灵活性强等特点，加之其较强的导电性、抗腐蚀性、导热性，多被运用到航天事业、汽车机械事业以及医疗器械等领域，但这些领域对铝合金的焊接工艺要求非常高。而激光扫描焊接工艺是近几年来新兴的一种高效的焊接技术，作为一种新兴的焊接工艺被广大学者认可与关注。但其焊接过程中容易出现的气孔缺陷问题，严重影响材料结构的质量和发展前景，更新与完善现有的焊接工艺对发展铝合金事业而言至关重要。本文从分析激光扫描焊接技术的特点和难点入手，针对激光扫描焊接工艺在铝合金焊接中的应用进行探讨，以期发挥铝合金的应用价值，提升材料使用率。
        一、激光扫描焊接技术的特点
        激光扫描焊接工艺主要是借助激光束通过透射到扫描镜上的 X、Y 轴这两个反射镜上，再通过计算机对反射角度进行有机调控，从而确保焊接的正确定位点，达到提高焊接工艺质量、提升铝合金使用效率的目的。它的特点在于具有较强的灵活性，不仅扫描范围广，定位以及焊接气孔之间的衔接还特别的牢固，有利于降低激光污染。相较于传统的电弧焊，现今的激光扫描焊接技术具有较为明显的优势，如热输入低、变形小等。其中多个焊接点是其区别于传统焊接工艺的一大特性，不仅有助于提升工作效率，还能有效确保焊接质量，故其是现阶段铝合金焊接工艺中使用频率较高的一种焊接技术。
        但因为铝合金材料自身的特性，在激光扫描焊接的使用过程中，往往会出现气孔缺陷等问题，进而影响焊接质量与效果。研究表明，铝合金在焊接过程中出现的气孔缺陷等问题，主要与工作本身不洁净与匙孔的稳定性差等因素有关。在激光扫描焊接过程中，匙孔内部正处于振荡状态，内部液态金属会在焊接的热气中加剧流动，加之金属的蒸汽外喷会使保护气体吸入匙孔底部，产生气泡，进入熔池。而激光扫描焊接技术焊接速度会在较短时间冷却下来，这样气泡无法及时排出从而留在焊缝处形成气孔。
        二、激光焊接铝合金技术的难点
        （一）铝合金的表面对激光光线具有较强的反射性。因铝合金属于有色金属，对光线具有反射性，而激光是一种更强烈的光束，一旦接触到铝合金材料的表面将更容易引起反射，换言之，铝合金对激光这种具有强烈光束的因子具有高反射率与低吸收率。此外，铝合金具有较强的导热性，容易在激光扫描焊接过程中出现热量的导移，导致焊接失败。所以，在激光扫描焊接铝合金的过程中，需要密切注意与提高激光功率密度，杜绝反射与导移现象的发生，争取极短时间高密度焊接，如此一来就能有效防治反射性问题的发生。
        （二）激光焊接铝合金需做好充足准备。因铝合金具有较强的活泼性与易氧化性等特点，其表面易吸附大量灰尘水分。所以，在进行激光扫描焊接时，如果没有充足的准备，其表面所吸附的东西很容易就留在其表面，从而严重影响铝合金质量与焊接效果。因此，进行激光扫描焊接铝合金时，需将铝合金表面清洗干净，去除掉漆表面的油污。同时，还需要防止焊接过程中发生氧化作用而造成爆炸风险，故需去除掉金属表面氧化膜。
        三、激光焊接铝合金技术的应用
        （一）激光焊接铝合金工艺在石油管道中的应用。在石油管道中，运用铝合金管道能够有效增加管道口径、增加石油管道壁的厚度，让运输管道能够在有限的时间内运输最多的石油。但石油运输有很高的危险性，易发生石油泄漏，稍有不当就会造成数以亿计的财产损失或成百上千的人员伤亡，并严重污染环境与地下水。对此，在铝合金的石油管道焊接过程中，需要着重提升焊接质量，避免出现气孔缺陷等问题。而激光扫描焊接技术在铝合金石油管道过程中，能够产生巨大功效，通过这种焊接工艺，能够有效控制焊接的质量确保所焊接的工艺符合材料的需求，特别是能不在开坡口的前提下完成焊接操作。在焊接过程中，一次成型的焊缝质量往往比较高，能够避免石油泄漏等风险，提升石油运输的安全性。可见，激光扫描焊接工艺在铝合金石油管道中应用，能够确保焊缝之间的严密性，确保石油运输的安全性，从而提高铝合金在石油管道中的应用效率。
        （二）激光焊接铝合金工艺在汽车制造业中的应用。随着时代的发展、社会的进步以及人们生活水平的不断提升，出门旅行乘车打的似乎已成了人们习以为常的事情，同时也对我们出门旅行的交通工具提出了较高要求。因此，汽车行业也在不断寻找新型耐用的材料与技术手段来提升汽车质量，确保人们出行质量。将先进的激光扫描焊接技术运用到汽车制造业中，通过薄铝合金激光焊接技术的制造与应用能够有效减轻车身重量，减少汽车制造业工序，提升制作效率，赢得广大汽车制造商的青睐。所以，想要拓宽铝合金的使用范围，就需要充分重视激光扫描焊接铝合金工艺在汽车制造业中的应用，利用激光扫描焊接工艺凸显汽车制造业的优势，确保人们的出行安全，为人们的出行和旅行提供一个重要的保障，从而也拓宽了铝合金的使用范围。
        （三）激光扫描焊接铝合金工艺在航天事业中的应用。众所周知，在航天领域中，对材料的使用具有严格的要求，不仅需要确保材料的高精度性，还需要确保其持久的耐热性、稳固性以及持久性。唯有满足这些条件，才能确保我们所制造出的飞机、火箭、卫星等航天器能够在高温环境下顺利完成飞行任务。通过激光扫描焊接铝合金技术所制造出的航天飞行器，能有效降低制造成本、减轻机身的重量。如德国通过激光扫描焊接铝合金工艺的使用制造出了 A350 系列飞机的零件，促进了航天事业的向前推进，是铝合金发挥其作用的重要体现。可见，结合激光扫描焊接工艺，能有效确保铝合金物尽其用，为我们人类的社会生活与发展提供福利，从而促进人类更好地生活。
        总而言之，铝合金是现阶段工艺发展过程中使用范围最广的材料之一，不仅能够运用在石油管道中，还能运用到汽车制造业中以及航天事业中，同时还能运用到医疗器械中，这些领域与我们的生活息息相关。因此，确保铝合金的使用效率，提高其利用率，是我们现阶段各行各业中的重点。此外，激光扫描焊接工艺作为现阶段一种新兴焊接技术，能够有效解决传统焊接中气孔缺陷的问题，通过拓宽激光扫描焊接工艺在铝合金材料中的使用范围，确保铝合金能够物尽其用，发挥其最大功效，从而为人类的生活与发展提供有力的物质保障。