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| 用鋁擠壓法生產(chǎn)的互鎖式管材制造激光焊接夾層板 |
| 來源：中國鋁材信息網(wǎng)，更新時間：2006-12-21 9:43:37，閱讀：
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輕質(zhì)鋁制夾層板已廣泛使用在具備不同速度的各式各樣的運輸工具上：從公交車至賽車；從貨運飛機至航班；從渡輪至賽艇。這些材料的硬度和強度都是非常重要的性能。蜂巢夾層板結(jié)構(gòu)常作為骨架，并使用高性能粘合劑將它們粘合在一起。這種結(jié)構(gòu)在許多工程師看來是有問題的，特別是暴露于在火焰中或浸于水中時。為了解決這些問題，英國焊接研究院(TWI)現(xiàn)已開發(fā)出用擠壓鋁材作芯材的激光焊接金屬夾層板結(jié)構(gòu)。
據(jù)該研究院稱，在試驗研究中，商標(biāo)為Ex-StructTM的鋁夾層板是用2mm厚的5083鋁合金板和6060鋁合金擠壓管組成的。擠壓模的設(shè)計為使管的外圓形成互鎖式的連接方式。管的直徑為30mm，壁厚2mm。凸凹連接界面的公差被嚴(yán)格控制。據(jù)焊接研究院稱，他們曾使用激光點焊和激光支柱焊接來示范夾層板制造的可行性和確定影響焊接質(zhì)量及變形的關(guān)鍵因素。據(jù)稱，使用直徑為1.2mm的4047合金(Al-13%Si)填充絲可減少焊接凝固裂紋，并得到平滑的珠狀表面。
Ex-StructTM夾層板的一個示范板是通過在管子機械連接點進行定位并使用Nd:NAG激光點焊制造出來的。激光點焊是沿水平方向從夾層板的一面開始一行接一行地進行。在每行的點焊處通過控制光柵的開/關(guān)時間進行連續(xù)焊接操作。為了避免焊接裂紋，點焊時，使用脈沖模式，并在脈沖末端采用功率斜降，以降低冷卻速度。激光功率的控制斜降可降低焊縫的裂紋敏感性。隨后在夾層板的另一面開始進行與上述相同的焊接操作。
Ex-StructTM夾層板的另一個示范板的制造是通過Nd:NAG激光支柱焊得到的。首先將脫脂管放在底板上并使其組成一整體。焊接從表面的一個邊緣向另一個邊緣呈線性進行，并沿焊縫管子之間的機械連接點進行。此操作重復(fù)進行，直至另一邊緣的焊接完成。隨后對夾層板的另一面進行與上述相同的焊接操作。焊縫呈相對比較平滑的珠狀，沒有表面缺陷，焊接速度可達到2.6mm/min
，激光功率為3kW，喂絲速度為3 mm/min。
多年來，英國焊接研究院一直為全球的民用及軍用造船業(yè)提供各種材料的解決方案。隨著國際競爭的日趨激烈和高速渡輪使用者要求減輕鋁制輪船重量呼聲越來越大，現(xiàn)在不僅在降低整體壽命成本和革新方面，而且在提高制造的成本效益方面都承受著巨大的壓力。因此英國焊接研究院的戰(zhàn)略是為那些供鋁 或用鋁企業(yè)的薄板、擠壓材、鑄件或預(yù)制板提供增加附加值的方案，以及提供
降低材料成本或增加材料功能的技術(shù)方案。連接技術(shù)的新設(shè)想將是該院的為滿足現(xiàn)在和未來市場的工作重點。除了開發(fā)連接技術(shù)外，英國焊接研究院現(xiàn)在還致力于材料開發(fā)、覆層技術(shù)、扭曲預(yù)報、模擬化工作，以及船結(jié)構(gòu)的性能和可靠性預(yù)測。 |
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