激光焊接7A52高强度铝合金焊缝气孔形成机理研究

为实现航空航天装备和汽车的结构轻量化，故使用厚度连续变化的7A52高强度铝合金板代替传统不锈钢等金属，从结构和材料密度两个角度实现轻量化。通过恒定功率的激光焊接铝合金变厚板时，单位体积内吸收的热量不同，匙孔演变产生气孔，影响焊缝质量。焊缝内气孔主要由金属蒸气作用到匙孔壁，匙孔壁受力不均产生，为探究匙孔动态演变产生气孔的机理，提出将匙孔壁面的局部范围空间分为一定数量的小正方体块，计算相对较小范围内的能量和力，计算结果结合焊缝微观检测结果，分析力对匙孔壁面的作用。厚度小的一端焊缝充分熔透，匙孔壁面受到金属蒸气产生的压力和表面张力的不平衡作用，匙孔壁面局部范围形成气泡，厚度大的一端未熔透。铝合金焊缝凝固后，晶粒生长影响气泡的逃逸路径，气泡最后演变为气孔。