Trong những năm gần đây, những người thợ hàn đã nghiên cứu và thảo luận nhiều phương pháp mới để hàn hợp kim nhôm với nguồn nhiệt laze. Với sự phát triển không ngừng của các thiết bị gia công laser công suất lớn và hiệu suất cao, công nghệ hàn laser hợp kim nhôm đã tiếp cận trình độ thực tế ở các nước phát triển như Nhật Bản, Hoa Kỳ, Anh, Đức, v.v. Công nghệ hàn laser đang dần thay thế công nghệ hàn truyền thống với những ưu điểm riêng biệt, giải quyết được một số vấn đề mà công nghệ gia công truyền thống không giải quyết được.
Đặc điểm công nghệ và những khó khăn khi hàn laser hợp kim nhôm
1.1 Phương pháp cải tiến và phản xạ chùm tia Một trong những khó khăn khi hàn laser hợp kim nhôm là độ phản xạ của hợp kim nhôm với tia laser rất cao. Rất nhiều thí nghiệm đã được thực hiện để giải quyết vấn đề này. Kết quả cho thấy việc xử lý sơ bộ bề mặt thích hợp, chẳng hạn như phun cát, mài giấy nhám, ăn mòn hóa học, mạ bề mặt, phủ than chì, oxy hóa trong lò không khí, có thể làm giảm sự phản xạ chùm tia và tăng hiệu quả sự hấp thụ năng lượng chùm sáng của hợp kim nhôm.
Sự hấp thụ năng lượng chùm tia tới của nhôm trong bốn điều kiện bề mặt (sau khi phay và tiện), phun cát (giấy nhám 300 mesh), đánh bóng điện phân và anod hóa được kết luận như sau. Anodizing và phun cát có thể cải thiện đáng kể sự hấp thụ năng lượng của chùm nhôm. Họ cũng nghiên cứu ảnh hưởng của dạng hình học của rãnh khớp đến khả năng hấp thụ chùm tia và chỉ ra rằng tỷ lệ hấp thụ của mối nối có rãnh chữ V nhọn cao hơn nhiều so với mối ghép không có rãnh hoặc rãnh vuông. Ngoài ra, xem xét thiết kế kết cấu hàn, có thể sử dụng thiết kế khe hở hàn hợp lý để tăng khả năng hấp thụ năng lượng laser của bề mặt hợp kim nhôm
1.2 lỗ hiệu ứng lỗ khóa làm tăng khả năng hấp thụ năng lượng laser của mối hàn. Trong quá trình hàn laser, sự xuất hiện của các lỗ nhỏ có thể cải thiện đáng kể tỷ lệ hấp thụ tia laser của vật liệu. Vì là vật đen nên lỗ nhỏ có thể làm cho mối hàn thu được nhiều năng lượng hơn, đây là điều kiện tiên quyết để có được chất lượng hàn tốt. Tuy nhiên,"&cảm ứng quot; và tính ổn định của lỗ khóa là một khó khăn đặc biệt trong hàn laser hợp kim nhôm, nguyên nhân là do đặc tính vật liệu của hợp kim nhôm và đặc tính quang học của laser.
Do tính phản xạ và độ dẫn nhiệt cao của hợp kim nhôm đối với tia laser, cần có ngưỡng mật độ năng lượng cao hơn để tạo ra các lỗ nhỏ. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng giá trị ngưỡng của mật độ năng lượng bị ảnh hưởng bởi thành phần hợp kim và loại khí che chắn. Một số chuyên gia và học giả đã thực hiện thí nghiệm hàn hợp kim nhôm bằng laser CO2 5083. Kết quả cho thấy [3], nhiệt đầu vào ảnh hưởng đến sự ổn định của quá trình hàn. Khi mật độ công suất laser gần điều kiện quan trọng của sự hình thành lỗ khóa, hàn xuyên sâu và hàn truyền nhiệt thay thế nhau, và độ ổn định của quá trình hàn kém. Dưới cơ sở đảm bảo mật độ công suất hồ quang, một số biện pháp có thể được thực hiện để giảm nhiệt đầu vào bằng cách kiểm soát các thông số quá trình, điều này rất hữu ích để có được quá trình hàn ổn định.
