[发明专利]一种中厚板铝合金磁控激光焊接工艺

摘要

本发明公开了一种中厚板铝合金磁控激光焊接工艺，所述工艺针对中厚板铝合金激光焊接过程存在的焊缝表面形貌不均匀、熔合线曲率较大等问题，采用横向稳恒磁场作用于激光焊接过程，磁感应强度为210‑240mT，磁场方向垂直于焊接方向，通过外加磁场的在焊接熔池内部产生哈特曼效应，抑制熔池热毛细对流，从而达到改善铝合金激光焊接过程稳定性，提高焊缝表面成形均匀性，减小焊缝在厚度方向熔宽差异的目的。本发明工艺基于外加磁场与磁流体的相互作用机制，从影响熔池流动层面达到改善激光焊接稳定性及焊缝成形质量，具有非接触性、高效性、高灵活性、低成本等优点。本发明对于促进中厚板铝合金激光焊接技术的应用与发展具有一定的意义。

主权项

1.一种中厚板铝合金磁控激光焊接方法，其特征在于：采用热裂纹倾向低的5系铝合金作为焊接母材；采用普通铝合金材料制作成的焊接工作台，通过压条与铜质螺栓对工件进行限位及装夹；激光焊接设备为高功率碟片式激光器；采用钕铁硼(NdFeB)永磁体作为励磁源形成横向稳恒磁场，为获得垂直于焊接方向的磁力线，将永磁体对称放置于两侧工件的预开槽内，对立面磁性相反，通过增减永磁体的对数，可以改变焊接活跃区域的磁感应强度；在磁体之间放置空心的水冷铜块，并在磁体外侧包裹石棉布，水冷铜块内部为若干平行的左右贯通圆孔，通过两端连接塑料导管及外部微型水泵，形成冷却水流；钕铁硼(NdFeB)永磁体的尺寸为49mm×19mm×4.8mm；磁极间距为15mm；磁感应强度为210‑240mT；通过增减永磁体的对数改变焊接活跃区域的磁感应强度，最大磁感应强度为240mT，在工件厚度方向上下波动值小于5％；水冷铜块尺寸为49mm×20mm×4mm；内部圆孔的孔径为2.5mm。