铝合金光纤激光高速压力焊接

铝合金对近红外光纤激光反射率高,激光能量利用率低,目前通常采用"万瓦级"光纤激光实现铝合金的高速激光焊接.文中采用激光压力焊接的方法,实现了铝合金"千瓦级"光纤激光的高速焊接.研究了不同工艺参数下焊缝的成形性,计算了激光能量的汇聚规律,并利用电子背散射衍射技术(EBSD)对焊缝微观结构进行表征.结果表明,激光功率为1～6 kW、焊接速度为5～20 m/min时均可实现焊接.当激光功率为6 kW时,焊接速度可达50 m/min.计算结果证明,激光压力焊接方法具有显著的能量汇聚作用,功率密度最大可达到原始聚焦激光束的4.6倍,提高了激光能量的利用率.通过对焊缝微观组织的表征进一步证明,激光能量汇聚作用实现了材料的快速熔化凝固,随后在压力作用下,填充了搭接间隙.