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激光清洗工藝對鋁合金激光焊接接頭組織性能

及局部腐蝕行為的影響

林惠嫻¹²，王凱^1*，萬里³，羅子藝^2*，楊景衛(wèi)¹，易耀勇²

(1佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院機電工程學(xué)院，廣東 佛山 528225)

(2廣東省科學(xué)院中烏焊接研究所，廣東 廣州 510610)

(3廣東鳳鋁鋁業(yè)有限公司，廣東 佛山 528231)

2111851003@stu.fosu.edu.cn，hfutwk927@fosu.edu.cn* luozy@gwi.gd.cn

摘  要：激光清洗技術(shù)具有無接觸，勞動強度低、清潔質(zhì)量好、清洗效率高、適用對象廣、對基材損傷小，不污染環(huán)境以及高靈活性和穩(wěn)定性等優(yōu)點，易于實現(xiàn)自動化，應(yīng)用范圍廣。目前激光清洗對鋁合金焊接接頭性能影響的研究較少，相關(guān)焊接性能的測試結(jié)果缺乏，激光清洗對焊接性能的影響規(guī)律仍有待深入研究。本文采用脈沖光纖激光器對5083F、6013T6和7003T6鋁合金進行激光清洗工藝試驗，探究了激光平均功率對鋁合金激光清洗效果（坑深和氧含量）的影響規(guī)律，研究了脈沖激光清洗預(yù)處理對鋁合金激光焊接接頭的焊縫表面成形、焊縫氣孔率、組織性能、應(yīng)力腐蝕傾向和局部腐蝕行為的影響。結(jié)果表明，在空氣中經(jīng)過激光清洗的鋁合金表面氧原子相對含量大幅降低，且激光清洗功率越大，氧原子含量越高；清洗深度與激光功率呈正相關(guān)，但隨著激光功率的逐漸增大，清洗深度的增長趨勢逐漸變緩。鋁合金焊接前經(jīng)激光清洗預(yù)處理，去除大量表面原始氧化膜，減少了焊接過程中氫的來源，焊縫氣孔、飛濺和塌陷等缺陷大大減少，有效改善了焊縫表面成形質(zhì)量；同時激光清洗預(yù)處理減少了焊縫中氣孔的產(chǎn)生，獲得良好的拉伸性能，提高了焊接接頭質(zhì)量。在25℃的3.5 wt% NaCl溶液中，鋁合金激光焊接接頭的應(yīng)力腐蝕傾向明顯，三種未清洗/清洗鋁合金焊縫應(yīng)力腐蝕指數(shù)I_SSRT之差為0.009、0.008和0.053。