激光焊接讲解
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目前的激光加工方法及技术
加工方法
激光打孔、激光切割、激光热处理、激光涂 覆、激光重熔处理、激光合金化、激光上釉、激 光打标 。
加工技术
激光成型、激光模型制造、激光晰磨、激光 配平,激光微加工以及激光焊接 。
2018/10/5
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激 光 焊 接 的 工 业 应 用 实 例
不锈钢毛细管.激光焊接
激光深熔焊
工件吸收激光后迅速熔化乃至气化，熔化的金属在蒸汽压力作用下形成小孔激 光束可直照孔底，使小孔不断延伸，直至小孔内的蒸气压力与液体金属的表面张 力和重力平衡为止。小孔随着激光束沿焊接方向移动时，小孔前方熔化的金属绕 过小孔流向后方，凝固后形成焊缝
2018/10/5
8
激光深熔焊
激光深熔焊熔深大，深宽比也大。 在机械制造领域，除了那些微薄零件之 外，一般应选用深熔焊。
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该激光器功率高，光路、气路、水路全部由 计算机控制，可在10000W的功率下连续工作24小 时以上。
高 功 率 激 光 器
7
激光焊接的工艺特点
热传导焊接
当激光照射到材料表面时，一部分激光被反射，一部分被材料吸收，将光能转 化为热能而加以熔化，材料表面的热以热传导的方式继续向材料深处传递，最后 将两焊件熔接在一起。
激光焊接技术报告
激光焊接简介
激光焊接的应用
2018/10/5
激光焊接的新技术
1
激光焊接简介
激光焊接是近年来增长最快.也是发展 最被看好的一项激光加工技术。 • 激光焊接原理: 激光焊接是将高强度的激光束辐射致金 属表面,通过激光与金属的相互作用,金属吸 收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶 形成焊接。
激光焊接需要的总能 焊接超高强度的舰艇 量少 钢
焊缝的深冲性能优于 汽车外壳，汽车底板 母材 激光焊接不用填料 激光焊接强韧性好 激光焊接适应性强 多联齿轮组的焊接 高取向 硅钢板的对焊 不等厚钢板的焊接
7．焊缝精细美 观
8．激光焊接质 量可靠
焊缝深宽比大，热影 电子元件封焊 响区小
激光焊接速度快，效 不锈钢钢制管 率高
几 种 常 见 的 结激 构光 焊 接 接 头
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激 光 焊 接 的 技 术 特 点
2018/10/5
质量优势 1．激光焊接变 形小
技术特质
实际应用
激光焊接能量密度高 汽车覆盖面板的拼焊
2．焊缝深宽比 大，晶粒细小
3．激光焊接钢 板深冲性能好 4．激光焊接强 度高 5．焊接脆性材 料 6．焊接异形工 件
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激光焊接的主要特点
激 光 焊 接 的 特 点
热量输入很小、焊缝深宽比大，热 影响区小导致工件收缩和变形很小，无需 焊后矫形。 焊缝强度高焊接速度快焊缝窄且通 常表面状态好，免去焊后清理等工作。 焊接一致性、稳定性好一般不加填 充金属和焊剂，并能实现部分异种材料焊 接。 光束易于控制，焊接定位精确易于 实现自动化。 与其他焊接工艺方法比较激光焊接 的前期投资较大。 被焊工件装配精度高，相对而言对光 束操控的精确性也有较高的要求。
2018/10/5
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激光焊接的焊接结构
早期焊接结构
焊接结构也由对接接头(butt joint)、搭接 接头(overlap joint)。
扩展的焊接结构
角接接头(fillet joint)、车身接头(coach joint)、端接接头(standard edge joint)。
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激光焊接的优点
加热范围小，焊缝和热影响区窄，接 头性能优良；残余应力和焊接变形小，可 以实现高精度焊接；可对高熔点、高热导 率，热敏感材料及非金属进行焊接；焊接 速度快，生产率高；具有高度柔性，易于 实现自动化。
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激光焊接缺陷
激光焊接的常见缺陷有气孔、裂纹、氧 化、咬边、焊缝表面凹凸不平、焊深不足或 焊缝深浅不一致等。其中，前两种是焊缝的 主要内部缺陷，后几种多数是与焊缝成形性 有关的缺陷。气孔、裂纹对焊缝性能影响极 大。
激光拼焊技术
为降低车身质量，在进行车身的设计制造时，往往根据 车身不同部位的性能要求，选择钢材等级和厚度不同的钢板 冲压成各个不同板件，然后通过激光裁剪和拼焊的办法完成 车身某个部位的制造。
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激光焊接在汽车工业中的应用
汽车车身框架激光焊接技术
传统上汽车车身框架的焊接是采用点焊的 方法来完成的，但是点焊需要占据两对接部件 的搭接量大，相应的需钢量也多，且由于点焊 的不连续性，焊后的车身框架刚度较差。现在 大多汽车生产企业都采用了激光焊接代替点焊 用于车身框架的焊接。
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改善和发展激光焊接的新技术
１. 填充焊丝激光焊
激光焊接一般不填充焊丝，但对焊件装配间隙 要求很高，实际生产中有时很难保证，限制了其应 用范围。采用填丝激光焊，可大大降低对装配间隙 的要求。
２. 光束旋转激光焊
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激光焊接的应用领域
制造业应用
粉末冶金领域 汽车工业 电子工业 生物医学 其它领域 2018/10/5
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激光焊接在汽车工业中的应用
汽车零部件的激光焊接
到目前为止，国外激光焊接已经在汽车零部件生产中 得到非常广泛的应用，包括尾气排放系统、变速器双联齿轮、 减震器轴储油缸筒、滤清器和车六铰链等。
微型声纳传感器.工 业 应 用 实 例
微型喷嘴· 激光焊接
钛管· 激光焊接
15
激 光 焊 接 的 工 业 应 用 实 例
汽车不等厚板· 激光焊接
钢板制管· 激光焊接
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激光焊接的焊缝特点
对于大功率深熔焊由于在焊缝熔池处熔化 金属,由于材料的瞬时气化而形成深穿型的圆孔空 腔,随着激光束与工件的相对运动,使小孔周边金属 不断熔化、流动、封闭、凝固而形成连续焊缝,其 焊缝形状深而窄,即具有较大的熔深熔宽比,在高功 率器件焊接时深宽比可达5:1,最高可达10:1。
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激光焊接的设备
激光器
主要有CO2气体激光器和YAG固体激光器两种
导光系统
导光聚焦系统由圆偏振镜、扩束镜、反射镜或光纤、聚焦镜等组 成，实现改变光束偏振状态、方向，传输光束和聚焦的功能。
焊接机
实现光束与工件之间的相对运动，完成激光焊接，分焊接专机和 通用焊接机两种。
控制系统
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目前的激光加工方法及技术
加工方法
激光打孔、激光切割、激光热处理、激光涂 覆、激光重熔处理、激光合金化、激光上釉、激 光打标 。
加工技术
激光成型、激光模型制造、激光晰磨、激光 配平,激光微加工以及激光焊接 。
2018/10/5
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激 光 焊 接 的 工 业 应 用 实 例
不锈钢毛细管.激光焊接
激光深熔焊
工件吸收激光后迅速熔化乃至气化，熔化的金属在蒸汽压力作用下形成小孔激 光束可直照孔底，使小孔不断延伸，直至小孔内的蒸气压力与液体金属的表面张 力和重力平衡为止。小孔随着激光束沿焊接方向移动时，小孔前方熔化的金属绕 过小孔流向后方，凝固后形成焊缝
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激光深熔焊
激光深熔焊熔深大，深宽比也大。 在机械制造领域，除了那些微薄零件之 外，一般应选用深熔焊。
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该激光器功率高，光路、气路、水路全部由 计算机控制，可在10000W的功率下连续工作24小 时以上。
高 功 率 激 光 器
7
激光焊接的工艺特点
热传导焊接
当激光照射到材料表面时，一部分激光被反射，一部分被材料吸收，将光能转 化为热能而加以熔化，材料表面的热以热传导的方式继续向材料深处传递，最后 将两焊件熔接在一起。
激光焊接技术报告
激光焊接简介
激光焊接的应用
2018/10/5
激光焊接的新技术
1
激光焊接简介
激光焊接是近年来增长最快.也是发展 最被看好的一项激光加工技术。 • 激光焊接原理: 激光焊接是将高强度的激光束辐射致金 属表面,通过激光与金属的相互作用,金属吸 收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶 形成焊接。
激光焊接需要的总能 焊接超高强度的舰艇 量少 钢
焊缝的深冲性能优于 汽车外壳，汽车底板 母材 激光焊接不用填料 激光焊接强韧性好 激光焊接适应性强 多联齿轮组的焊接 高取向 硅钢板的对焊 不等厚钢板的焊接
7．焊缝精细美 观
8．激光焊接质 量可靠
焊缝深宽比大，热影 电子元件封焊 响区小
激光焊接速度快，效 不锈钢钢制管 率高
几 种 常 见 的 结激 构光 焊 接 接 头
11
激 光 焊 接 的 技 术 特 点
2018/10/5
质量优势 1．激光焊接变 形小
技术特质
实际应用
激光焊接能量密度高 汽车覆盖面板的拼焊
2．焊缝深宽比 大，晶粒细小
3．激光焊接钢 板深冲性能好 4．激光焊接强 度高 5．焊接脆性材 料 6．焊接异形工 件
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激光焊接的主要特点
激 光 焊 接 的 特 点
热量输入很小、焊缝深宽比大，热 影响区小导致工件收缩和变形很小，无需 焊后矫形。 焊缝强度高焊接速度快焊缝窄且通 常表面状态好，免去焊后清理等工作。 焊接一致性、稳定性好一般不加填 充金属和焊剂，并能实现部分异种材料焊 接。 光束易于控制，焊接定位精确易于 实现自动化。 与其他焊接工艺方法比较激光焊接 的前期投资较大。 被焊工件装配精度高，相对而言对光 束操控的精确性也有较高的要求。
2018/10/5
9
激光焊接的焊接结构
早期焊接结构
焊接结构也由对接接头(butt joint)、搭接 接头(overlap joint)。
扩展的焊接结构
角接接头(fillet joint)、车身接头(coach joint)、端接接头(standard edge joint)。
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激光焊接的优点
加热范围小，焊缝和热影响区窄，接 头性能优良；残余应力和焊接变形小，可 以实现高精度焊接；可对高熔点、高热导 率，热敏感材料及非金属进行焊接；焊接 速度快，生产率高；具有高度柔性，易于 实现自动化。
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激光焊接缺陷
激光焊接的常见缺陷有气孔、裂纹、氧 化、咬边、焊缝表面凹凸不平、焊深不足或 焊缝深浅不一致等。其中，前两种是焊缝的 主要内部缺陷，后几种多数是与焊缝成形性 有关的缺陷。气孔、裂纹对焊缝性能影响极 大。
激光拼焊技术
为降低车身质量，在进行车身的设计制造时，往往根据 车身不同部位的性能要求，选择钢材等级和厚度不同的钢板 冲压成各个不同板件，然后通过激光裁剪和拼焊的办法完成 车身某个部位的制造。
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激光焊接在汽车工业中的应用
汽车车身框架激光焊接技术
传统上汽车车身框架的焊接是采用点焊的 方法来完成的，但是点焊需要占据两对接部件 的搭接量大，相应的需钢量也多，且由于点焊 的不连续性，焊后的车身框架刚度较差。现在 大多汽车生产企业都采用了激光焊接代替点焊 用于车身框架的焊接。
2018/10/5
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改善和发展激光焊接的新技术
１. 填充焊丝激光焊
激光焊接一般不填充焊丝，但对焊件装配间隙 要求很高，实际生产中有时很难保证，限制了其应 用范围。采用填丝激光焊，可大大降低对装配间隙 的要求。
２. 光束旋转激光焊
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激光焊接的应用领域
制造业应用
粉末冶金领域 汽车工业 电子工业 生物医学 其它领域 2018/10/5
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激光焊接在汽车工业中的应用
汽车零部件的激光焊接
到目前为止，国外激光焊接已经在汽车零部件生产中 得到非常广泛的应用，包括尾气排放系统、变速器双联齿轮、 减震器轴储油缸筒、滤清器和车六铰链等。
微型声纳传感器.工 业 应 用 实 例
微型喷嘴· 激光焊接
钛管· 激光焊接
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激 光 焊 接 的 工 业 应 用 实 例
汽车不等厚板· 激光焊接
钢板制管· 激光焊接
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激光焊接的焊缝特点
对于大功率深熔焊由于在焊缝熔池处熔化 金属,由于材料的瞬时气化而形成深穿型的圆孔空 腔,随着激光束与工件的相对运动,使小孔周边金属 不断熔化、流动、封闭、凝固而形成连续焊缝,其 焊缝形状深而窄,即具有较大的熔深熔宽比,在高功 率器件焊接时深宽比可达5:1,最高可达10:1。
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激光焊接的设备
激光器
主要有CO2气体激光器和YAG固体激光器两种
导光系统
导光聚焦系统由圆偏振镜、扩束镜、反射镜或光纤、聚焦镜等组 成，实现改变光束偏振状态、方向，传输光束和聚焦的功能。
焊接机
实现光束与工件之间的相对运动，完成激光焊接，分焊接专机和 通用焊接机两种。
控制系统
2018/10/5