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随着激光技术的不断发展,激光钎焊已经成为现代焊接领域的重要方法。由于传统的空调换热器钎焊方法效率低、环境污染严重、设备投资大,所以寻找一种污染小、效率高的钎焊方法连接空调换热器对于制冷行业的发展尤为重要。 本文提出了激光钎焊的方法连接空调铝制换热器。相比于传统的钎焊方法,激光钎焊技术能量密度高、热影响区小、焊件变形小、污染低,可以显著改善生产环境,减少能源消耗,还可与机器人配合,实现焊接过程的自动化,提高生产效率。 本研究以先进的机器人和激光钎焊技术为切入点,集成了由小功率光纤激光器、机器人手臂、控制电脑、激光射出头等设备组成的激光钎焊柔性加工系统,利用该系统对空调铝制换热器进行激光钎焊试验研究。分析了激光功率、离焦量和预热温度对钎料润湿填缝性能、钎焊接头性能及微观组织的影响。采用中性盐雾试验研究了钎焊接头的耐蚀性能。 试验结果表明,钎焊接头外形良好,钎缝熔合线长度合格。接头由钎缝区、界面层及母材组成,钎缝主要为α(A1)固溶体和Al-Si共晶组织,共晶Si以针状或树枝状形态存在。液态钎料的润湿铺展面积随着激光功率增加先增加后不变;随着离焦量增加先增加后较小,在离焦量为2mm时钎料的润湿填缝性能最好;预热温度的提高可改善液态钎料的润湿铺展性。提高液态钎料的润湿性在一定程度上可改善钎焊接头的性能。激光功率为360W,离焦量为2mm,预热温度200℃时钎焊接头通过耐压性能试验及气密性检验的合格率最高。激光钎焊后接头并未产生软化现象,钎缝区生成了新相,所以显微硬度明显高于基体部分。中性盐雾腐蚀试验480h后,钎焊接头表面产生了严重的点蚀,钎缝处有白色腐蚀产物产生,但内部微观组织依旧良好,未产生腐蚀孔、裂纹等缺陷。 激光钎焊空调铝制换热器后钎焊接头外形良好,钎料和母材形成了良好的冶金结合,接头满足耐压试验及气密性检验要求。所以激光钎焊技术可以用于连接空调换热器管路,该技术效率高、焊接质量好、自动化程度高,是一种值得开发和研究的焊接技术。