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(yùn)輸工具上從公交車至賽車從貨運(yùn)飛機(jī)至航班從渡輪至賽艇這些材料的硬度和強(qiáng)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(lái)是有問(wèn)題的特別是暴露于在火焰中或浸于水中時(shí)為了解決這些問(wèn)題英國(guó)焊接研究院TWI現(xiàn)已開(kāi)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(yàn)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(jì)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?cè)褂眉す恻c(diǎn)焊和激光支柱焊接來(lái)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(gè)示范板是通過(guò)在管子機(jī)械連接點(diǎn)進(jìn)行定位并使用Nd:NAG激光點(diǎn)焊制造出來(lái)的激光點(diǎn)焊是沿水平方向從夾層板的一面開(kāi)始一行接一行地進(jìn)行在每行的點(diǎn)焊處通過(guò)控制光柵的開(kāi)/關(guān)時(shí)間進(jìn)行連續(xù)焊接操作為了避免焊接裂紋點(diǎn)焊時(shí)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(kāi)始進(jìn)行與上述相同的焊接操作
　　　　
Ex-StructTM夾層板的另一個(gè)示范板的制造是通過(guò)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(gè)邊緣向另一個(gè)邊緣呈線性進(jìn)行并沿焊縫管子之間的機(jī)械連接點(diǎn)進(jìn)行此操作重復(fù)進(jìn)行直至另一邊緣的焊接完成隨后對(duì)夾層板的另一面進(jìn)行與上述相同的焊接操作焊縫呈相對(duì)比較平滑的珠狀沒(méi)有表面缺陷焊接速度可達(dá)到2.6mm/min激光功率為3kW喂絲速度為3 mm/min
　　　　
多年來(lái)英國(guó)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(guó)際競(jìng)爭(zhēng)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(lái)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(guó)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(lái)市場(chǎng)的工作重點(diǎn)除了開(kāi)發(fā)連接技術(shù)外英國(guó)焊接研究院現(xiàn)在還致力于材料開(kāi)發(fā)覆層技術(shù)扭曲預(yù)報(bào)模擬化工作以及船結(jié)構(gòu)的性能和可靠性預(yù)測(cè)