激光清洗對A5083-H111鋁合金MIG焊力學性能的影響

郭志成 王秋影 秦文照

(1.中車青島四方機車車輛股份有限公司技術中心 山東 青島 266111；2.中國鐵路濟南局集團有限公司青島機車車輛監造項目部 山東 青島 266111)

A5083-H111鋁合金具有很高的強度重量比、良好的焊接性和良好的耐腐蝕性，在軌道交通行業得到了廣泛的應用。鋁合金主要作為焊接結構件使用，其表面存在著一層高熔點氧化膜，會阻礙焊接能量的傳遞，導致焊接穩定性變差，使焊縫內出現夾渣和氣孔等焊接缺陷[1]。因此，焊接鋁合金前需要進行焊前表面預處理。

常用的焊前預處理方法有機械刮削法和化學清洗法。機械刮削法操作簡單，但是效率較低并且去除氧化膜效果較差。化學清洗法則容易對環境造成污染并且工序相對復雜。

目前，激光清洗是一種新興的表面預處理方法。激光清洗具有清潔質量好、清洗效率高、基體損傷小、勞動強度低、適用對象廣、不污染環境以及易實現自動化等優點[2]。研究表明，鋁合金焊前激光清洗可改善焊縫成形[3]，減小焊接接頭的氣孔率[4]，減少接頭內部缺陷，細化熔合區組織，提高接頭力學性能[5]。

采用激光清洗進行A5083-H111鋁合金MIG焊前和焊后的清洗，根據ISO 15614-2：2015《金屬材料焊接工藝規程及評定》進行評價，分析激光清洗后的表面形貌及其對A5083-H111鋁合金MIG焊力學性能的影響，對激光清洗在鋁合金焊接中的應用研究和推廣有很大的參考價值。

1 試驗材料、設備和方法

1.1 試驗材料

試驗中采用A5083-H111鋁合金板材為試驗對象，厚度為14 mm，此試驗用板材滿足JIS H4100要求，化學成分及力學性能如表1、表2所示。……