ملخص: يعد استخدام سبائك الألومنيوم لتحل محل الفولاذ في السيارات التقليدية إحدى الطرق المهمة للحصول على سيارات خفيفة الوزن.ومع ذلك، بسبب خصائص التوصيل الحراري الجيد ومعامل التمدد الخطي الكبير لسبائك الألومنيوم، هناك بعض المشاكل في اللحام.

يعد استخدام سبائك الألومنيوم لتحل محل الفولاذ في السيارات التقليدية إحدى الطرق المهمة للحصول على سيارات خفيفة الوزن.ومع ذلك، نظرًا لخصائص التوصيل الحراري الجيد ومعامل التمدد الخطي الكبير لسبائك الألومنيوم، هناك بعض المشكلات في اللحام:

1) يتم تليين الوصلات الملحومة لسبائك الألومنيوم بشدة ومعامل القوة منخفض؛

2) تتأكسد سبائك الألومنيوم بسهولة لتشكيل فيلم أكسيد مقاوم للحرارة (Al2O3، نقطة الانصهار هي 2060 درجة مئوية)، الأمر الذي يتطلب عملية لحام عالية الكثافة بالطاقة؛

3) من السهل إنتاج المسام.

4) معامل التمدد الخطي كبير، ومن السهل حدوث تشوه اللحام وشقوق اللحام؛

5) الموصلية الحرارية والقدرة الحرارية النوعية كبيرة، ومدخل الحرارة أكبر بـ 2 إلى 4 مرات من الفولاذ الملحوم.

لذلك، من أجل الحصول على وصلات ملحومة من سبائك الألومنيوم عالية الأداء، هناك حاجة إلى طرق لحام ذات كثافة طاقة عالية، وإدخال حرارة لحام منخفضة وسرعة لحام عالية، ومن بينها اللحام بالليزر هو أحد أكثر تقنيات لحام سبائك الألومنيوم الواعدة.

1. تكنولوجيا اللحام بالليزر لسبائك الألومنيوم

1.1 لحام سبائك الألومنيوم بالليزر ذاتي التدفق

يشير اللحام بالتدفق الذاتي بالليزر إلى طريقة لحام يتم فيها استخدام شعاع ليزر عالي الكثافة كمصدر للحرارة للتأثير على سطح المعدن الأساسي لإذابة المعدن الأساسي نفسه لتشكيل وصلة ملحومة.بالنسبة للحام بالليزر لسبائك الألومنيوم، يتمتع سطح سبائك الألومنيوم بانعكاسية عالية لليزر، ويتطلب اللحام طاقة ليزر كبيرة؛قطر بقعة الليزر صغير، ودقة أدوات اللحام عالية، وقيمة التسامح لفجوة الجزء منخفضة، وعادة ما تتطلب أجزاء قيمة الفجوة أقل من 0.2 مم؛تكون سرعة التسخين والتبريد سريعة أثناء عملية اللحام، وهناك العديد من عيوب مسامية اللحام، وتتركز كثافة طاقة الليزر، ويمكن أن يؤدي تأثير ثقب المفتاح بسهولة إلى ظاهرة غرق اللحام وتقويضه.ولذلك، فإن معلمات عملية اللحام لها متطلبات أعلى.

يتميز اللحام بالتدفق الذاتي بالليزر بمزايا جودة اللحام الجيدة وسرعة اللحام السريعة والأتمتة السهلة في لحام سبائك الألومنيوم، ويستخدم على نطاق واسع في صناعة السيارات.في صناعة المركبات الكهربائية، يتم استخدام اللحام الذاتي التدفق بالليزر لسبائك الألومنيوم بشكل أساسي لإغلاق علبة بطارية الطاقة.في هيكل الألومنيوم لشركة سيارات الطاقة الجديدة في الصين، يستخدم لحام مجموعة الباب والأجزاء الهيكلية للجدار الجانبي أيضًا لحام ذاتي التدفق بالليزر من سبائك الألومنيوم.

1.2 لحام حشو سبائك الألومنيوم بالليزر

في لحام تعبئة الأسلاك بالليزر، لا يزال الليزر يستخدم كمصدر الحرارة الرئيسي لإذابة المعدن المراد لحامه، ولكن يتم استخدام جهاز تغذية الأسلاك الأوتوماتيكي لتغذية معدن الحشو بشكل مستمر في البركة المنصهرة لتحقيق عملية الاتصال المعدنية.بالمقارنة مع اللحام بالتدفق الذاتي بالليزر، فإن لحام ملء الأسلاك بالليزر يخفف من متطلبات دقة الفجوة في عملية اللحام.من خلال ملء سلك اللحام بمكونات مختلفة، يمكن تحسين الخصائص المعدنية للحام، ويمكن منع الشقوق والمسام الحرارية للحام، ويمكن تحسين استقرار عملية اللحام.والخواص الميكانيكية المشتركة.

يتميز لحام سلك حشو الليزر بسبائك الألومنيوم بخصائص جودة المظهر الجيد ودقة فجوة العملية الأكثر مرونة من اللحام بالتدفق الذاتي بالليزر.يتم استخدامه عادةً على السطح الخارجي لجسم السيارة، مثل بين الغطاء العلوي والجدار الجانبي، وبين الألواح العلوية والسفلية من اللوحة الخارجية لغطاء صندوق السيارة.هناك أيضًا بعض الموديلات التي تستخدم لحام سلك حشو الليزر في لحام أبواب سبائك الألومنيوم للحصول على جودة لحام أعلى.

1.3 لحام هجين بقوس الليزر من سبائك الألومنيوم

يجمع اللحام الهجين بقوس الليزر بين مصادر حرارة الليزر والقوس مع خصائص فيزيائية مختلفة تمامًا وآليات نقل الطاقة، ويعمل على قطعة العمل المراد لحامها معًا.فهو لا يستخدم المزايا الخاصة بمصدري الحرارة بشكل كامل فحسب، بل يكمل كل منهما الآخر أيضًا.عدم وجود.في اللحام الهجين بقوس الليزر من سبائك الألومنيوم، يمكن للقوس توجيه مصدر حرارة الليزر، وتحسين قدرة سبائك الألومنيوم على امتصاص الليزر ومعدل استخدام الطاقة أثناء عملية اللحام، وتكون قابلية تشكيل سطح اللحام أفضل من تلك الخاصة بالليزر الذاتي. اللحام المتدفق.

بالإضافة إلى ذلك، فإن إدخال القوس يمكن أن يقلل بشكل كبير من دقة التثبيت لشغل اللحام.وفي الوقت نفسه، يكون للقوس تأثير مخفف على بلازما اللحام بالليزر، مما يمكن أن يقلل من تأثير التدريع للبلازما على الليزر.يلعب الليزر دورًا مهمًا في استقرار القوس، بحيث يمكن للقوس أن يعمل بثبات على المفصل أثناء اللحام عالي السرعة، مما يمكن أن يحسن جودة اللحام للمفصل ويزيد من سرعة اللحام.

2. تطبيق اللحام بالليزر لسبائك الألومنيوم في صناعة السيارات

إن تطبيق اللحام بالليزر في صناعة السيارات له العديد من المزايا:

1) سرعة اللحام سريعة، ويمكن تحسين دورة الإنتاج، ويمكن أن تصل سرعة اللحام إلى 6 م / دقيقة، والتي لها مزايا لا تضاهى مقارنة بطرق الاتصال الأخرى (مثل اللحام النقطي، واللحام القوسي، والتثبيت) للجسم باللون الأبيض؛

2) قيود صغيرة على هيكل الجسم، تنطبق على هياكل اللحام المختلفة (مفاصل اللفة، مفاصل الشرائح، مفاصل T، مفاصل بعقب)، واللحام من جانب واحد، يمكن إجراء اللحام حيث يمكن أن يصل الشعاع، والتصميم أكثر مرن؛

3) متطلبات حافة اللحام بالليزر منخفضة، ويمكن لحام حافة اللحام عند 6-8 مم، وهو نصف متطلبات حافة اللحام (16 مم) مقارنة باللحام البقعي، والذي يمكن أن يلعب دورًا في البرق؛

4) هيكل اللحام بالليزر للسقف والغطاء الخلفي يمكن أن يقلل من وزن الجسم، وليس هناك حاجة لتطبيق مانع التسرب أو الزخرفة الخارجية، مما يوفر تكلفة الجسم؛

5) التماس اللحام بالليزر بشكل عام سلس ومرتب، والمظهر جيد.

مع التحسين المستمر لتكنولوجيا السيارات، وقدرة المعالجة الصناعية وجودة المعالجة، سيتم تخفيض تكلفة استخدام اللحام بالليزر بشكل كبير؛في الوقت نفسه، مع تطوير السيارات خفيفة الوزن، يتزايد تطبيق سبائك الألومنيوم في جسم السيارة، واللحام بالليزر هو الحل لجودة لحام سبائك الألومنيوم.سيتم استخدام إحدى الطرق المهمة لربط المشكلات على نطاق أوسع في صناعة السيارات.