鋁合金萬瓦級(jí)激光-MIG電弧復(fù)合焊縫成形*

聶鑫， 李小宇， 黃瑞生， 周軍， 梁曉梅

(哈爾濱焊接研究院有限公司，哈爾濱 150028)

0 前言

鋁合金以其優(yōu)異的性能、良好的耐蝕性和高的比強(qiáng)度，在造船、汽車、航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[1-3]。目前對(duì)于鋁合金的焊接除了采用常規(guī)弧焊外，在很多結(jié)構(gòu)上也使用了如激光焊接、激光-電弧復(fù)合焊接等在內(nèi)的先進(jìn)焊接方法[4-7]。

隨著商用激光器的可輸出激光功率越來越大，國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)對(duì)超高功率激光-電弧復(fù)合焊的研究也越來越多，萬瓦級(jí)激光-電弧復(fù)合焊在鋼鐵材料中已經(jīng)獲得應(yīng)用[8-12]。目前國內(nèi)外已開展對(duì)鋁合金的萬瓦級(jí)激光及激光-MIG電弧復(fù)合焊接的研究[13-14]，但萬瓦級(jí)激光-電弧復(fù)合焊仍主要集中于對(duì)鋼鐵材料的研究上。前期焊接試驗(yàn)表明，使用萬瓦級(jí)光纖激光-電弧復(fù)合焊接鋁合金時(shí)，易產(chǎn)生飛濺、焊縫咬邊、駝峰和塌陷等缺陷，鋁合金的萬瓦級(jí)激光-電弧復(fù)合焊接還有諸多亟待解決的問題。

為控制萬瓦級(jí)激光-電弧復(fù)合焊接鋁合金的焊縫成形，文中系統(tǒng)地研究了焊接工藝參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響，實(shí)現(xiàn)了鋁合金30 kW級(jí)激光-電弧復(fù)合焊的穩(wěn)定成形，初步確定了萬瓦級(jí)激光-MIG電弧復(fù)合焊接鋁合金的可行性。

1 試驗(yàn)材料及方法

試驗(yàn)用母材為Al-Mg系的5A06鋁合金板材，尺寸為300 mm×130 mm×40 mm，焊絲為ER5356鋁合金焊絲，直徑為1.2 mm，母材與焊絲的化學(xué)成分見表1。焊接試驗(yàn)采用平板堆焊的方法，焊前采用機(jī)械打磨方式去除試板表面氧化膜，然后用酒精清洗試板表面去除油污。

表1 母材及焊絲的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),﹪)