경량, 고강도, 내식성 및 기타 특성을 지닌 알루미늄 및 알루미늄 합금은 건설, 운송, 자동차, 전자, 포장 및 항공 우주 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 기술의 발전으로 알루미늄 합금 용접 공정이 개선되었습니다. 레이저 용접은 시장에서 널리 사용되는 용접 기술로 높은 전력 열원 집중, 작은 열 영향 영역, 변형 감소, 에너지 절약 및 소비 감소 등의 장점을 가지고 있습니다.
일일 용접 공정에서는 알루미늄의 특수한 특성으로 인해 알루미늄과 알루미늄 합금의 레이저 용접이 레이저 초점과 용접 풀을 제어하기 어려울 수 있습니다. 용접공이 공정 매개변수를 부적절하게 설정하거나 풍부한 경험이 부족할 경우 다공성, 균열 변형, 흑색 용접 및 가장자리 불융착과 같은 문제가 발생하여 용접 품질과 성능에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 다음으로 알루미늄 용접에 따른 어려움과 해결방안을 소개하겠습니다.
모공
레이저 용접 알루미늄을 사용할 때 직면하게 되는 주요 문제는 다공성입니다. 용접 과정에서 레이저 빔에 의해 용융 풀 속의 금속이 요동을 일으키고 금속에 갇힌 가스가 팽창하여 넘치면 기공이 나타납니다. 또한, 알루미나 필름은 금속 간의 결합을 방해하고, 수분을 흡수하여 불순물을 쉽게 생성하며, 기공 형성을 촉진합니다.
기공이 형성되면 용접 강도가 약해지고 내식성이 감소하며 용접이 보기 좋지 않게 됩니다. 일반적으로 다음 조치가 권장됩니다.
균일한 열 입력을 보장하기 위해 적절한 레이저 출력을 조정합니다.
얇은 시트를 용접할 때는 금속의 가스 팽창 시간을 줄이기 위해 속도를 높이는 것이 좋습니다.
두꺼운 판을 용접할 때 재료를 예열하는 경우 용접 성능을 보장하기 위해 용접 속도를 줄일 수 있습니다.
용접 표면은 불순물이 용접 품질에 미치는 영향을 줄이기 위해 화학적으로 또는 기계적으로 청소됩니다.
산화를 줄이고 형성되는 가스의 양을 줄이기 위해 보호 가스 또는 플럭스의 사용을 제어합니다.
뜨거운 균열
용접 과정에서 발생하는 고온으로 인해 알루미늄은 빠르게 팽창 및 수축하여 응력 지점을 생성합니다. 용접 응고 간격이 너무 짧으면 응력 점이 해제되지 않아 알루미늄 균열이 발생하고 열간 균열이 발생합니다. 또한, 용접부의 보호 효과가 좋지 않으면 산화되기 쉽고 뜨거운 균열이 나타납니다.
이러한 상황을 방지하려면 용접 공정 중 열을 제어하고 용접 전에 용접 부품을 완전히 예열하고 보호 가스를 조정해야 합니다.
용접 흑화
레이저 용접 알루미늄 흑화는 주로 레이저 출력이 부족하거나 디포커싱 양이 적절한 값으로 조정되지 않거나 레이저 렌즈가 손상되어 발생합니다. 이 경우, 레이저의 에너지가 알루미늄 표면의 산화층의 녹는점에 도달하지 못하여 알루미늄이 공기 및 불순물과 혼합되어 용접 부위가 검게 변하는 현상이 발생합니다.
용접의 품질과 아름다움을 더 잘 얻으려면 먼저 적절한 전력을 선택하고 알루미늄 용접 과정에서 올바른 디포커싱 양을 설정하는 것이 좋습니다. 둘째, 보호렌즈가 손상되었는지도 확인할 수 있습니다.
물린 가장자리가 융합되지 않았습니다.
알루미늄을 레이저 용접할 때 용접 경로가 불연속적이고 거칠고 고르지 않으며 고르지 못한 주름이 나타나는 전형적인 현상입니다. 주된 이유는 너무 큰 용접 조립 간격, 레이저 스폿 오프셋, 레이저 전력 부족 및 너무 큰 초점 흐림입니다.
첫째, 용접 작업물의 루트 갭을 줄일 수 있습니다. 둘째, 레이저 빔의 초점을 조정하여 정확한 지점 위치를 결정합니다. 또한 레이저 출력을 높이고 디포커스 양의 초점 위치를 조정하여 알루미늄 용융 후 용접 품질도 보장할 수 있습니다.
알루미늄의 특수성으로 인해 레이저 용접 공정에는 다른 문제도 발생합니다. 알루미늄 및 알루미늄 합금을 용접하기 전에 용접 품질의 안정성뿐만 아니라 용접 외관도 고려해야 합니다. 레이저 기술과 알루미늄 제조 기술의 발전으로 알루미늄 레이저 용접 공정도 크게 개선되어 자동차, 항공우주 및 기타 분야에서 경량 금속 구조 부품을 만들기 위한 견고한 기반을 제공했습니다.
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