对电力设备来说，铝合金焊接具有十分重要的作用，影响设备运行效果及作用发挥，传统焊接方式应用广泛，但在某些方面依旧存在局限性。譬如，焊接速度过慢、焊接缝强度较低、焊接过后材料表面出现气泡或裂纹等，而激光填丝焊接技术可有效解决这些问题。该技术主要通过高能激光进行焊接，使金属材料快速融化并填充丝，通过这种方式控制焊缝形态与质量，具备温度易调节、能量分布密集等优势，参数设计合理的情况下，可以形成高质量焊接缝。
1铝合金激光填丝焊接工艺介绍
和传统焊接工艺技术相比，铝合金激光填丝效率更高，焊接质量突出。技术主要通过高密度激光作为主要热源，针对铝制材料进行加温处理与填充丝时，产生的热量可以使两者完全结合，从而形成焊接缝。究其原因，相比于其它能量光束，激光束密度更高，能有效控制热影响范围，可以起到保护基础材料的作用，并降低焊接阶段质量问题出现概率，如形变、裂纹等。焊接期间，填充丝是这一阶段不可缺少的基础材料。常用填充丝包括铝硅合金、铝锆钛合金，其中铝硅合金应用广泛。填充丝参数及成份会影响焊接过程中不同金属材料融合，对焊接之后金属形态具有决定性作用。一般情况下，焊接之前要深究焊接材料性能与组成，尽量选择与焊接材料类似的填充丝，使两者完全结合在一起。正常情况下，使用与焊接对象组成相似的填充丝，这样可以保证焊接缝质量，强化焊接金属结构强度。
2铝合金激光填丝焊接工艺的优势
和早期焊接工艺技术相比，铝合金激光填丝焊接优势主要体现在下述方面：
2.1焊接强度高
高功率与高密度激光具有强大的能量，可以使焊接对象与填丝快速融为一体。经这种方式处理过后的金属密度较高，整体结构更加牢固，焊接缝质量满足标准要求。此外，激光焊接速度更快，提高生产量同时减少热影响带来的损失。可见，激光焊接产生的热能不会对材料造成严重损害，保留材料原有性能。
2.2无需后处理
激光焊接是传统焊接技术不断发展创新衍生的新型技术手段，和传统技术相比，激光焊接遗留的焊接缝形态得到有效控制，裂纹出现概率较低。究其原因，激光焊接光束能量分布较为集中，可以快速调节温度变化，控制焊接缝受到的影响，控制材料形变，防止裂纹出现。而传统焊接技术实施过后会出现形变、裂纹等质量问题。为解决传统焊接模式遗留的安全隐患，需要采取一系列解决措施，例如去毛刺、研磨等。但这些手段不仅会增加成本支出，还会影响焊接材料外观及形态。例如，打磨过程中可能会去除焊缝表面的强化层，降低焊接接头的承载能力；去毛刺时可能会引入新的划痕或微裂纹，影响产品的密封性和外观美观度。因此，激光焊接技术在提高焊接质量和效率方面具有显著优势，尤其适用于对焊接变形和裂纹控制要求较高的场合。
3激光填丝焊接工艺应用
3.1激光填丝焊接铝合金
在激光焊接铝合金时需求的激光功率较大，这会导致铝合金中的低沸点元素严重蒸发烧损，同时其熔池金属表面张力较低影响焊缝凝固特征，这些原因会导致激光焊接铝合金依然存在较多的问题——焊缝接头力学性能较差、焊缝成型较差、气孔及裂纹严重。而使用激光填丝焊接铝合金会明显改善这些问题:一是激光填丝焊可以改善焊缝表面的凹陷，有效改善焊缝成型，且焊接过程飞溅小;二是焊丝的加入不仅可以影响焊缝中柱状晶的结晶取向，淡化焊缝中心柱状晶相对生长所产生的结晶交界面，改善焊缝成型，还可以提高材料对激光的吸收率、增大熔宽、显微硬度略有降低，而且在优化的工艺参数下，接头的抗拉强度及延伸率会显著提高;③合适的工艺参数焊接可以获得内部无明显缺陷、显微硬度达HV60以上、接头HAZ区无明显软化的焊缝接头，拉伸试验时断裂在母材区域。
3.2激光填丝焊接异种金属
在环境较为特殊且成本受到限制的情况下，单一工件可能要满足不同方面提出的需求，因此工件必须具备多种性能，例如耐高温、耐磨、高导电率等，然则，有些金属材料性能单一，且性能过于特殊的材料成本高昂，难以大规模使用，如果对多种特殊性能的金属材料进行整合，可有效满足具体应用需求。但不同类型金属材料性能差异较大，焊接过程中会生成化学物质，影响接头结构性能，增加焊接缝裂纹出现概率，这种情况下很难通过单激光对异种金属进行焊接，无法保证操作稳定性，工艺复杂操作困难。而激光填丝焊技术可以解决单激光焊接带来的问题，减少焊接附属物生成，强化焊接性能。其一，工艺参数设定合适的情况下，通过激光填丝焊接可以固定镁铜结构，提高两者交接部分强度。其二，分析镁钛金属焊接，发现通过矩形光斑可增强焊接稳定性，外观具有现代美学特点，工艺参数选择范围广泛，焊接缝质量得到保障，焊接过后金属材料抗拉强度满足应用要求。
3.3改善焊缝成型
对于有承载用途的工件，如果焊缝塌陷会减小其有效厚度，力学性能会降低，如果焊缝咬边会导致焊缝边缘产生应力集中处，力学性能也会降低;对于有外观要求的工件，如果焊缝塌陷或者咬边均会产生严重的视觉效果影响，均是不可接受的。为了使焊缝饱满，激光填丝焊是非常好的方法，因为有焊丝熔入熔池中，它可以有效增大熔池体积，进而保证焊缝饱满无咬边缺陷。对于拼缝间隙较大的工件，单激光焊接很难实现有效连接，只能通过填充额外材料才能将焊缝间隙填满。
3.4窄间隙填丝焊
窄间隙激光填丝焊接可利用中小功率激光器来实现中厚板的有效焊接，不仅可以通过添加焊丝来改变焊缝金属的成分与组织，提高焊接接头的综合性能，同时也可改善单激光焊接对坡口间隙的适应性和容错性，并且焊缝热影响区较窄，焊后接头的应力也较小，具有很大的工程应用价值，所以近年来很多专家学者都对其进行了相关研究:首先，采用窄间隙激光填丝多道焊的方法焊接的40mm厚Q345D船用钢板，结果表明合适的焊接工艺参数可以得到成型好、无气孔、无未熔合等缺陷的焊接接头，焊缝中心冲击韧性良好，焊缝的抗拉强度高于母材;其次，采用窄间隙激光填丝多道焊的方法焊接的50mm厚转子钢，结果表明合适的焊接工艺参数可以得到成型良好，无侧壁未熔合等缺陷，接头冲击韧性有所降低，但是其抗拉强度高于母材;最后对20mm厚的5083铝合金进行的窄间隙激光填丝焊研究，结果表明适当的焊接工艺参数可以获得气孔较少、无未熔合等缺陷的焊接接头。
4结语
总而言之，由上述分析内容可以看出，铝合金激光填丝焊接工艺对电力设备具有十分重要的作用，可以取得传统焊接技术难以达到的效果。作为现代化焊接工艺技术，铝合金激光填丝焊接工艺主要通过高能激光控制热量生成，结合实际需求调整热能分布，加快铝合金融化速度，同时填充丝材，由此制成强度更高的焊接缝。和早期焊接工艺相比，这种工艺技术可以提高生产速率，基于参数选择与设计为焊接缝提供质量保障，使材料保持最佳应用状态。
参考文献
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