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镁合金激光焊接的环保问题解决方案

  铸造镁合金结构件因在减轻结构重量方面具有良好的减震效果而在航空**领域得到广泛的应用。镁合金具有较低的熔沸点和较高的蒸汽压，在焊接制造过程较易形成大量的金属蒸汽和粉尘颗粒。减少镁合金焊接材料在制造过程中的挥发和燃烧，已经成为镁合金绿色焊接制造的重要问题。

焊接技术作为装备制造领域的共性技术，已经成为影响镁合金在航空**装备制造领域应用的关键技术之一。

   其关键在于提高镁合金焊接材料的沸点，减少镁合金焊接过程的质量损失。由于镁合金具有较少的核外电子及较大的原子半径，镁合金的金属键能相对较弱，因此具有较低的熔沸点。通过在镁合金中添加稀土、Zn、Al 等多种元素，并精准控制元素比例，使镁合金与这些元素分别形成具有团簇特征的密排拓扑结构及高熔沸点的金属间化合物，有效地提高了镁合金焊接材料的沸点（由1100℃提高到1422℃）。焊缝内部未出现气孔、夹杂以及宏观裂纹，镁合金母材的晶粒尺度为40~50μm ；热影响区宽度约为250μm，热影响区晶粒相比于母材未见明显长大；焊缝区的扫描电镜照片显示焊缝的晶粒尺度为5~16μm，晶界处发现了析出的金属间化合物（主要为β-Mg17Al12）。对焊接接头进行了拉伸强度测试，测试结果显示试件在母材和焊缝区域均可发生断裂，张家口激光焊接机，表明焊缝的拉伸强度与母材相当。

   T 型结构件的穿透焊接技术已在飞机制造领域得到广泛应用。采用低功率激光诱导电弧复合焊接方法，实现了2mm 镁合金板材的穿透焊接，接头形貌如图6 所示（参数：激光功率300W，电弧电流100A，焊接速度1m/min，送丝速度1875mm/min）。T 型结构件壁板和筋板之间熔合良好，未见明显缺陷。

激光焊接工艺装备的选用原则

 首先，焊接结构的生产规模和生产类型，在很大程度上决定了选用的工艺装备的**化程度、完善性、生产效率及构造类型。同时  产品的重量、外观尺寸、结构特征以及产品的技术等级、重要性等也是选择工艺装备的重要依据。必要时，须进行分析论证，尤其在新厂房和新生产线布置时，吏要认真对待；否则，会影响生产纲领的实现或造成资源的浪费。

   另外，在激光设备产品生产工艺规程中对工艺装备的用途有着较明确的要求和说明，包括如何使零部件有效定位、夹紧，如何进行反变形，点固、施焊等。这些内容对选择工艺装备有很强的指导性，绝不应忽视。

 最后，应根据产品的生产节拍与实际焊接操作所能达到的较短周期，较终确定工艺装备的数量（工位数）及平面布置。

   这里还应指出，设计、制造、调试和购买工艺装备的工时和费用是计人产品成本的。因此，在决定是否采用或采用何种档次和类型的工艺装备时，尤其是需要一次投人大量资金时，激光焊接机厂家，应仔细核算它的技术经济效果，注意量力而行。

   除上述之外，还应注意以下各点：

   (l)工艺装备的可靠性  主要包括装载能力，结构刚性、夹紧力大小、机构的自锁性、安仝防护与制动、机构r。身的稳定性以及负载条件下的稳固性等。

   (2)对制品的适应性  主要包括丁件装卸的方便性、待焊焊缝的可达性、可观察性、对工件表面质量的破坏性（如划伤、压渍等）以及焊接飞溅对机构的损伤等。

   (3)焊接方法对夹具的某种特殊要求  如闪光对焊时，夹具体兼作导电体；钎焊时，夹具兼作散热体。因此，要求夹具本身具有良好的导电性和导热性。

   (4)安装、调试、维护的可行性  主要涉及生产车间的安装空间、起重能力、源配备、主要易损件的备件提供方式、车间维护能力、操作者技术水平等。一般说，激光焊接机厂家，工艺装备的等级越高，力源及控制系统越复杂，相应对操作和维护人员的技术水平要求越高。

  (5)尽量选用已通用化、标准化的工艺装备  这样，可减少投资成本并缩短开发周期。

激光焊接焊缝强度检测分析

 激光焊接机在提高焊缝强度的同时，对胎体性能的提高也有所贡献。在高频铜基硬钎焊时，焊接加热温度为885-905℃，激光焊接机厂家，在高频银基硬钎焊时，焊接加热温度800～850℃，高频加热区较大，影响胎体金刚石性能。激光焊接时焊接区温度虽高，但热影响区非常小，故对胎体中的金刚石性能无影响。

  依据焊接焊缝强度检测标准和检测手段，测试激光焊接金刚石钻头焊缝强度，在对德国**短筒薄壁工程钻头的测试中可以得到如表检测结果。