4.12 纳秒脉冲激光器的焊接应用讲解
纳秒脉冲激光器安全操作及保养规程
纳秒脉冲激光器安全操作及保养规程引言纳秒脉冲激光器是一种高精密度、高效能的激光器设备，常用于激光器标记、超细加工、光刻技术等领域。
纳秒脉冲激光器的使用需要注意安全因素，并进行定期的保养，以保障激光器设备能够正常运行并延长其使用寿命。
本文将介绍纳秒脉冲激光器的安全操作及保养规程，以供使用者参考。
1. 纳秒脉冲激光器的安全操作1.1 操作前的准备在使用纳秒脉冲激光器前，应先阅读设备使用手册，并了解设备的使用方法、安全注意事项等信息。
在操作前，需做好以下准备：•环境检查：确认操作环境无明火、易燃物品等危险物品，确保操作环境可以满足设备的使用要求•个人安全装备：佩戴护目镜、手套等个人安全装备，避免激光冲击和辐射等伤害•电源连接：将设备接入合适的电源，确保电源接口符合规范，电源线路可靠1.2 操作过程中的注意事项在激光器使用过程中，需注意以下事项：•严格按照设备使用手册的要求操作设备，切勿随意改变设备参数或操作方式•禁止在不正常的操作环境下使用纳秒脉冲激光器，如温度过高、湿度过大等•禁止直接观察激光柱，需使用防护眼镜进行观察•禁止拆卸激光体，以免污染内部光路或者伤人•避免长时间连续使用激光器，适当间歇时间会延长使用寿命1.3 操作后的处理在使用纳秒脉冲激光器后，需做好以下事项：•关闭激光器的开关，以免未经授权的使用或意外开启•拔掉电源插头，以免设备浪费电能或电磁干击•清理设备表面的灰尘和污染物，以保养设备2. 纳秒脉冲激光器的保养为了确保纳秒脉冲激光器可以持续、高效地工作，需要进行定期的保养。
2.1 日常保养日常保养包括：•清洁设备的表面：使用干净、柔软的皮质或棉纱清洁器擦拭设备表面的灰尘和污染物，避免污染设备或影响使用效果•定期检查电源线路的连接：确保电源线路连接稳定可靠，以避免电路短路或者因线路松动引起的故障2.2 定期保养定期保养包括：•长时间不使用设备时，应将激光器置于通风干燥处，以避免因环境因素而损坏设备•定期检查设备内部光学系统或者光路是否有污染，及时清洗或更换有污染的部件•定期检查设备内部元件的运行状态，及时清洗或更换有异常的部件•定期清洁设备外壳及表面，防止氧化或腐蚀3. 总结纳秒脉冲激光器是一种高性能、高要求的激光器设备，因此，使用者应在使用设备前认真了解和遵守相关的安全操作和保养规程。
激光焊接工艺实践课程教学大纲讲解
《激光焊接工艺实践》教学大纲学时：48学分：3一、课程的地位与任务“激光焊接工艺实践”课属于光机电应用技术教学资源库核心课程体系之一的激光加工技术类。
光机电应用技术教学资源库建设规划的五门课程体系分别是激光原理及技术、激光设备机械设计基础、激光设备机电控制技术及应用、激光加工技术和激光3D打印技术。
“激光焊接工艺实践”是一门实训为主的专业主干课程，主要介绍不同激光焊接参数对常用金属材料焊接质量的影响和不同类型激光焊接设备在材料焊接领域的应用。
激光焊接工艺实践为面向光机电类专业学生开设的一门专业必修的基础实训类课程，课程设置为48学时，合计3学分。
学习本课程之前，学生应完成激光加工技术和工程材料基础等预备性课程的学习。
目标是使学生掌握不同激光焊接参数对常用金属材料焊接的影响规律和不同类型激光设备在材料焊接方面的选择应用，培养学生分析、解决生产实际问题的能力，为将来从事激光焊接设备操作打下基础，从而使其在掌握专业知识的基础上获得所需要的职业技能。
二、课程的基本内容第一章激光焊接设备的种类及应用通用激光焊接设备的构成CO激光焊接设备介绍2YAG激光焊接设备介绍DISK激光焊接设备介绍半导体激光焊接设备介绍光纤激光焊接设备介绍激光扫描振镜的应用准连续光纤激光器在焊接上的应用通快激光焊接工作站美国PRC激光焊接设备的特点PRC激光器的维护激光焊接设备的选用第二章激光焊接参数及其影响激光焊接工艺特点介绍激光焊接工艺参数介绍激光功率对焊接的影响-1-焊接速度对激光焊接的影响离焦量对激光焊接的影响保护气体对激光焊接的影响等离子体对激光焊接的影响激光焊接光束焦点的常用测定方法高功率激光焊接的离焦量恒定问题材料吸收率对激光焊接的影响离焦量对激光焊缝成形的影响焊接速度对600MPaTRIP钢焊缝成形的影响焊接速度对600MPaDP钢焊缝成形的影响焊接速度对1000MPaTRIP钢焊缝成形的影响激光焊接熔池的动态观察激光功率对焊接熔池动态的影响激光焊接的脉冲波形激光焊接的脉冲频率焊接速度对奥氏体不锈钢激光焊接的影响功率对奥氏体不锈钢激光焊接的影响激光焊接参数对接头强度的影响焊接速度对1.2mm厚1200MPaTRIP钢接头性能的影响激光焊接速度对1000MPaTRIP钢接头性能的影响激光焊接速度对1000MPaTRIP钢接头性能的影响（He保护）激光焊接速度对800MPaTRIP钢焊缝成型的影响1mm不锈钢薄板的YAG激光焊接1.2mm不锈钢薄板的YAG激光焊接2mm厚低碳钢板的CO激光焊接23mm厚低碳钢板的CO激光焊接24mm厚低碳钢板的CO激光焊接2第三章激光焊接设备操作及维护YAG脉冲激光焊接设备操作方法DISC激光焊接系统操作规程Rofin二氧化碳激光焊接系统操作规程光纤激光焊接系统操作规程YAG激光焊接设备的维护DISC激光焊接设备的维护光纤激光焊接设备的维护二氧化碳激光焊接设备的维护半导体激光焊接设备的维护IPG激光焊接设备的运行模式IPG激光焊接设备的操作步骤IPG激光焊接设备的非手动操作模式通快碟片激光器的操作通快碟片系列激光器的接口通快碟片激光器的操作程序TruControl 1000-2-激光焊接实例第四章塑料的激光焊接三光点激光钎焊工艺德国LIMO公司塑料激光焊接机激光半熔透焊接工艺介绍激光拼焊板工艺介绍激光熔焊在乘用车白车身上的应用激光钎焊在乘用车白车身上的应用传动齿轮的激光焊接传感器的激光焊接应用激光焊接金刚石锯片实例动力电池的激光焊接纳秒脉冲激光器的焊接应用光纤激光器在白车身焊接中的应用激光自体钎焊在医疗器械上的应用1mm厚低碳钢薄板的激光焊接800MPaTRIP钢的激光焊接激光焊接与电阻点焊在白车生上应用对比SUS304L不锈钢的激光焊接薄壁件的激光脉冲焊接激光填丝焊接激光脉冲焊接传感器实例上海宝钢阿赛洛激光拼焊板介绍汽车座椅转角器的激光焊接实例激光电焊的特点激光点焊在白车身上应用铝合金的激光焊接长春三友激光拼焊板介绍汽车刹车盘的激光焊接实例阀门的激光焊接黄铜阀门的激光焊接钢铝异种材料的激光焊接钛合金板材的激光焊接奥氏体不锈钢波纹板的激光焊接600MPaTRIP钢的激光焊接600MPaDP钢的激光焊接1000MPaTRIP钢的激光焊接采用He保护的1000MPaTRIP钢的激光焊接600MPaPH钢的激光焊接采用He保护的600MPaPH钢的激光焊接华菱安赛乐米塔尔激光拼焊板介绍激光复合焊接技术第五章激光电弧复合焊技术介绍激光MIG复合焊接应用激光MIG复合焊接系统介绍激光等离子复合焊介绍激光电弧复合焊应用对比激光-TIG复合焊介绍激光电弧复合焊接接头化学成分均匀性的影响因素激光自体复合焊介绍激光单热源焊接特点介绍激光复合热源焊接特点介绍激光-TIG复合焊介绍能量负反馈激光焊接工艺第六章能量反馈式激光焊接原理激光焊接能量负反馈设备介绍激光焊接缺陷及检验第七章激光拼焊板常见缺陷分析激光焊接接头的形式激光焊接接头坡口形核激光焊接的焊缝介绍激光焊缝中的气孔缺陷激光焊接中的冷裂纹缺陷激光焊接中的热裂纹缺陷激光焊缝缺陷的外观检验激光焊接接头的密封性检验激光焊接接头的金相检验激光焊接接头的耐压检验检测RT激光焊缝缺陷的检测激光焊缝缺陷的UT 检测激光焊缝缺陷的MT 检测激光焊缝缺陷的PT ET 激光焊缝缺陷的检测激光焊接接头的耐腐蚀性能检验激光焊接接头的质量评定轿车白车身激光焊接质量的检验激光焊接奥氏体不锈钢薄板接头的缺陷第八章激光焊接操作安全与防护激光焊接设备操作常用工程防护措施介绍激光焊接设备操作常用个人防护措施介绍激光焊接设备操作安全培训介绍激光焊接设备操作医学监督措施介绍气体激光焊接设备维护介绍半导体激光焊接设备维护介绍 DISK激光焊接设备维护介绍 YAG激光焊接设备维护介绍-4-光纤激光焊接设备维护介绍激光辐射的危害激光焊接设备使用的安全防护现代封闭式激光焊接工作站介绍高功率激光焊接设备使用注意事项高功率光纤激光器维护与故障处置光纤激光器光纤的清洁处理罗芬板条系列激光器使用须知通快系列激光器的安全配置通快碟片激光器运行中断应对措施通快碟片系列激光器的标牌激光焊接设备的分级（国际标准）激光焊接设备的分级（国家标准）三、课程的基本要求1．本课程在注重学生基础理论知识理解的同时，要求更侧重对学生实践动手能力的培养；2．采取理论教学和实践观摩教学相结合的方式以增强课程学习的直观性和针对性；四、课程的实践环节安排根据系里实验室设备情况，安排实践观摩教学。
激光焊机的原理用途和使用方法
激光焊机的原理用途和使用方法一、激光焊机的原理激光焊机是利用激光束对工件进行加热，使其表面熔化并与其他零件相融合的一种焊接设备。
其原理是将高能量密度的激光束聚焦在工件的焊接部位，使其瞬间升温并熔化，形成一定深度和宽度的熔池。
在适当的时间内停止激光束的加热作用，使其迅速冷却凝固，从而实现焊接。
二、激光焊机的用途1. 金属材料的加工：激光焊机可应用于金属材料如钢、铜、铝等的切割、打孔、刻字等加工。
2. 零部件制造：激光焊机可以制造汽车零部件、电子元器件等精密零部件。
3. 焊接：激光焊机可以对各种金属材料进行高精度、高质量的点焊和线焊。
4. 医学领域：激光焊机可应用于医学领域如眼科手术中进行视网膜修补等。
三、激光焊机的使用方法1. 准备工作：首先需要确定焊接部位，并清洗干净，以确保焊接质量。
另外，还需根据材料的厚度和类型选择合适的激光焊机和参数。
2. 调试设备：将激光焊机调整到适当的功率和频率，并根据需要进行聚焦。
3. 开始焊接：将激光束对准焊接部位，启动激光器，使其照射在工件上。
在适当时间内停止加热作用，使其迅速冷却凝固即可完成焊接。
4. 检查质量：完成焊接后需要检查质量，如是否出现裂纹、变形等问题。
如有问题需要重新进行修补或重做。
5. 维护保养：使用完毕后需要对设备进行清洁和维护保养，以延长使用寿命。
四、注意事项1. 操作时需佩戴防护眼镜等安全装备，避免直接观察激光束。
2. 焊接时必须确保工件表面干净无油污等杂质，否则会影响焊接质量。
3. 焊接时应注意激光束的聚焦点和焊接速度，以确保焊接质量。
4. 激光焊机具有高能量密度，操作时需遵守相关安全规定，避免发生安全事故。
5. 使用完毕后需要对设备进行清洁和维护保养，以延长使用寿命。
纳秒激光器原理及应用
纳秒激光器原理及应用简介纳秒激光器是一种能够产生纳秒级脉冲的激光器，其原理基于激光器的工作原理，经过特殊设计和调整，使得激光器产生纳秒级的脉冲。
纳秒激光器随着其高能量、高峰值功率和短脉冲宽度的特点，被广泛应用于各个领域。
原理纳秒激光器的原理主要包括以下几个方面：1. 激光的产生：纳秒激光器通常采用固体激光介质，如2. 脉冲调制：纳秒激光器使用特殊的脉冲调制技术，如Q开关技术，能够控制激光的脉冲宽度和频率，使得激光器产生纳秒级的脉冲。
3. 能量放大：激光脉冲通过光学放大器进行能量放大，从而增加激光器的输出功率和峰值功率。
4. 脉冲整形：为了满足应用需求，纳秒激光器还需要进行脉冲整形，包括调整脉冲宽度、脉冲形状和脉冲重复频率等参数。
应用纳秒激光器在许多领域有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 材料加工：纳秒激光器可以用于材料的切割、焊接、打孔等加工过程。
其高峰值功率和短脉冲宽度能够实现精细加工，应用于微电子、材料科学等领域。
2. 医疗美容：纳秒激光器可以用于皮肤色素病变的治疗、纹身去除、皮肤再生等医疗美容领域。
其短脉冲宽度可以有效保护皮肤组织，提高治疗效果。
3. 光学测量：纳秒激光器可以用于激光扫描显微镜、激光雷达等光学测量领域。
其快速响应和高能量输出能力，能够实现高精度的测量和分析。
4. 科研实验：纳秒激光器在物理实验、化学实验等科研领域有着重要的应用，如激光光谱分析、超快动力学研究等。
结论纳秒激光器通过特殊的设计和调整，实现了纳秒级脉冲的生成，具有高能量、高峰值功率和短脉冲宽度的特点。
其广泛的应用领域包括材料加工、医疗美容、光学测量和科研实验等。
随着技术的不断发展，纳秒激光器在各个领域的应用将进一步拓展和深化。
激光焊接的原理及应用技术
激光焊接的原理及应用技术1. 激光焊接的原理激光焊接是一种利用激光器产生的高能密度激光束，通过瞬时加热工件表面，使其局部融化并冷却固化，从而实现工件的连接的焊接方法。
其原理主要包括以下几个方面：1.激光束的产生：激光器通过在激活介质中产生受激辐射，使光源被放大和高度集中，最终形成激光束。
常用的激光器有Nd:YAG激光器和CO2激光器等。
2.激光束的聚焦：激光束经过透镜的聚焦，使光斑变小，能量密度增大，从而实现对工件表面的局部加热。
3.工件的表面反射与吸收：激光束在工件表面的反射与吸收决定了焊接的效果和速度。
通常选择适合工件材料的激光波长以及表面特性，以提高激光能量的吸收和减少反射。
4.瞬时加热与冷却固化：激光束聚焦后，对工件局部加热，使其达到熔点并融化。
然后，在激光束停止作用后，工件迅速冷却固化，从而实现焊接。
5.辅助装置：为了实现更好的焊接效果，常常使用辅助装置，如气体保护装置、焊缝支撑装置等，以控制焊接过程中的温度、压力和形状，从而实现高质量的焊接。
2. 激光焊接的应用技术激光焊接作为一种高效、精确的焊接方法，广泛应用于多个领域。
以下是激光焊接的一些主要应用技术：1.金属焊接：激光焊接在金属焊接领域有着广泛的应用。
它可以用于焊接各种金属材料，如钢、铝、铜等。
激光焊接具有焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等优点，在汽车制造、航空航天等领域得到广泛应用。
2.电子设备焊接：激光焊接可以精确控制焊接过程中的温度和形状，非常适用于微电子器件的焊接。
常见的应用包括电路板的微焊接、半导体器件的封装焊接等。
3.光纤连接：激光焊接在光纤通信领域也有重要应用。
激光焊接可以实现光纤端面的精确对接，提高光纤连接的质量和稳定性，从而提高光纤通信的效果。
4.医疗器械焊接：激光焊接在医疗器械的生产过程中起着重要作用。
激光焊接可以实现对生物材料的精确焊接，如钛合金、不锈钢等，用于制作人工关节、牙科器械等医疗器械。
5.精细零件焊接：激光焊接在微细零件的焊接上表现出优势。
激光焊接技术及其应用详解-推荐
一、激光焊原理及特点 （一）激光焊的原理
激光---指激光活性物质或称工作物质受到激励，产 生辐射，通过光放大激光经透射或反射镜聚焦后可获得直径小于 0.01mm 、
功率密度高达106～1012w／cm2的能束，可用作焊接、切
割及材料表面处理的热源。 激光焊实质上是激光与非透明物质相互作用的过程，这
固体激光器
。 由激光工作物质（红宝石、YAG或钛玻璃棒）、聚光器、谐振
（全反射镜和输出窗口）、泵灯、电源及控制装置组成
液体激光器
常用的是染料激光器，采用有机染料为工作物质，利用不同的 染料可以获得不同波长的激光（在可见光范围内）
气体激光器 半导体激光器
He-Ne、CO2、Ar 激光器等，焊接和切割所用气体激光器大多 是CO2激光器，其工作气体主要成分是CO2、N2和He气体。
4．焊缝的形成 激光焊过程中，工件和光束做相对运动，由于剧烈蒸发产生的表 面张力使“小孔” 前沿的熔化金属沿某一角度得到加速，在“小孔” 后面的近表面处形成如图2－2所示的熔流。此后，“小孔” 后方液态 金属由于散热的结果，温度迅速降低，液态金属很快凝固，形成连续 的焊缝。
（二）激光焊的特点
1.优点
深熔焊
激光光斑的功率密度大于106w／cm2，激光束照射金属表面其温度 在极短的时间内（10-6～10-8s）升高到沸点，使金属熔化和汽化， 金属蒸气对熔池的液态金属产生一个附加压力，在激光光斑下产生 一个小凹坑。激光束在小孔底部继续加热，使小坑进一步加深，最 后形成小孔；另一方面，向坑外逸出的蒸气将熔化的金属挤向熔池 四周。当光束能量所产生的金属蒸气的反冲压力与液态金属的表面 张力和重力平衡后，小孔不再继续加深，形成一个深度稳定的孔而 实现焊接，因此称之为激光深熔焊。
脉冲激光器操作规程
脉冲激光器操作规程一、引言本操作规程适用于脉冲激光器的使用和操作。
脉冲激光器是一种高强度、短脉冲的激光设备，具有广泛的应用领域，包括材料加工、医疗美容、科研实验等。
正确的操作和使用脉冲激光器对保障人身安全和设备正常运行至关重要。
本规程旨在提供一套可行的操作指南和注意事项，以确保脉冲激光器的安全操作和使用。
二、脉冲激光器的基本原理与组成1. 基本原理：脉冲激光器利用光学放大器将其它能量源（例如激光二极管、气体放电等）产生的光信号进行增益放大，得到高能量、短脉冲宽度的激光输出。
2. 组成：脉冲激光器主要由激光源、谐振腔、Q开关和输出耦合组成。
其中，激光源产生初始激光，谐振腔对激光进行稳定放大，Q开关控制脉冲宽度和重复频率，输出耦合将激光输出。
三、脉冲激光器操作前的准备工作1. 确认设备完整性：在操作脉冲激光器之前，必须检查设备是否完整、运行正常，各部分是否连接良好，没有明显的损坏或故障。
2. 操作人员准备：操作脉冲激光器的人员必须穿戴符合要求的个人防护装备，包括护目镜、防护手套、防护服等。
3. 环境准备：操作脉冲激光器的环境必须干燥、通风良好，并远离易燃物品和易爆物品。
四、脉冲激光器操作步骤1. 打开电源：按照设备操作手册的要求，正确打开脉冲激光器的电源，并确保电源供应稳定，符合设备的要求。
2. 启动激光器：按照设备操作手册的要求，依次操作启动激光器的开关，控制激光器的启停、模式选择和调节等功能。
3. 脉冲参数设置：根据实际需求，设置脉冲激光器的参数，包括脉冲宽度、脉冲能量和重复频率等。
4. 激光输出监测：在激光输出前，必须进行激光输出功率的监测，确保输出功率符合要求，并记录监测结果。
5. 操作安全保护：在操作过程中，必须遵守操作安全规范，严禁直接注视激光束，避免激光辐射对眼睛和皮肤的伤害。
6. 操作结束：操作完成后，按照设备操作手册的要求，逆序关闭激光器及相关设备，并将设备恢复至初始状态。
五、事故应急处理在使用脉冲激光器过程中，可能会出现突发状况或事故。
激光焊接原理及工艺应用培训
激光焊接原理及工艺应用培训激光焊接是一种高效、精确而可靠的焊接方法，广泛应用于工业生产中的各个领域。
它利用激光光束对焊接材料进行加热，使其熔化并形成坚固的焊缝。
激光焊接具有诸多优点，如高能量密度、焊接速度快、热影响区小、焊缝质量好等，因此在汽车制造、电子设备生产、航空航天等行业得到了广泛应用。
激光焊接的原理是利用高能量密度的激光光束对焊接材料进行加热。
激光光束经由透镜或光纤导引后，聚焦成较小的点，光能通过吸收和传导转化为热能，使材料表面温度升高，达到熔化甚至汽化的程度。
同时，还可以通过调节激光功率、焦距及扫描频率等参数，来控制焊接过程中的焊缝形态和质量。
激光焊接的能量聚焦性极好，焊缝热影响区小，可以实现高精度的焊接。
激光焊接工艺包括了预处理、加工参数选择、焊接过程控制等几个关键的环节。
首先，要对材料进行预处理，包括清洁、去除氧化层等工序，确保焊接表面的洁净度。
其次，需要选择适当的激光参数，包括激光功率、脉冲宽度、聚焦距离等，以保证焊接的质量和效率。
最后，在焊接过程中，需要控制焊接速度、焊机的位置和角度等参数，以获得理想的焊接结果。
激光焊接在工艺应用中有着广泛的应用。
首先，它可以实现高速度的焊接，适用于对生产效率要求高的行业，如汽车制造。
其次，由于激光焊接的热影响区小，适用于对焊接材料有高要求的领域，如微电子设备的制造。
此外，激光焊接还可以实现不同材料之间的焊接，如金属与陶瓷的焊接，因此在航空航天领域有着广泛的应用前景。
综上所述，激光焊接是一种高效、精确而可靠的焊接方法。
它利用激光光束对焊接材料进行加热，实现高质量焊缝的形成。
激光焊接的工艺应用十分广泛，包括汽车制造、电子设备生产、航空航天等行业。
随着科技的不断发展，激光焊接技术将进一步完善，为各行各业的生产提供更加高效和可靠的焊接解决方案。
激光焊接作为一项高科技的加工技术，其应用领域日益扩大。
具有激光精确聚焦和高能量密度的特点，使得激光焊接可以用于焊接异种金属、高反射率金属、高熔点金属以及特殊材料等。
纳秒激光器原理
纳秒激光器原理嘿，你有没有想过，在那极其微小的时间尺度里，有这么一种神奇的东西，它能像超级英雄一样，发出超强的光脉冲呢？这就是纳秒激光器啦。
我第一次接触到纳秒激光器的时候，就被它的神秘深深吸引。
我的导师，一个头发花白但眼睛里总是闪烁着智慧光芒的老教授，他把我带到实验室里，指着那个看起来有点复杂的设备说：“小子，这就是纳秒激光器，这里面的学问可大着呢。
”那纳秒激光器到底是怎么工作的呢？咱们得先从激光产生的基本原理说起。
你看，普通的光就像是一群乌合之众，大家各走各的路，没个组织纪律。
但是激光不一样啊，它就像训练有素的士兵，整齐划一，朝着同一个方向前进。
这是怎么做到的呢？这就需要一种叫做增益介质的东西。
增益介质就像是一个能量放大器，它可以让光在里面得到能量补充。
就好比是给汽车加油一样，光在增益介质里跑一圈，就变得更强大了。
在纳秒激光器里，这个增益介质可是关键中的关键。
我有个同学，特别爱钻牛角尖。
他就问导师：“老师，这增益介质到底是啥玩意儿啊？咋就有这么大能耐呢？”导师笑着说：“这增益介质啊，就像是一个魔法池。
不同的增益介质就像不同属性的魔法池。
有的是固体的，像红宝石啊，钕玻璃啊；有的是气体的，像二氧化碳。
它们内部的原子结构就像是一个个小口袋，能够储存能量。
当外界给它输入能量的时候，这些小口袋就被装满了，然后就能把能量传递给光了。
”有了增益介质还不够啊，还得有个激发源。
这个激发源就像是一个启动按钮，或者说是一个大喇叭，它对着增益介质喊：“嘿，大家动起来！”激发源给增益介质输入能量，让增益介质里的原子从低能态跃迁到高能态。
这就好比是把一群原本懒洋洋躺在地上的小动物，一下子都赶到了树上，它们就处在了高能的状态。
那光在这个过程里是怎么产生的呢？这时候就轮到光学谐振腔上场了。
光学谐振腔就像是一个回音壁。
想象一下，你在一个圆形的大空屋子里喊一声，声音会在屋子里来回反射，变得越来越响亮。
光在光学谐振腔里也是这样，它在两个反射镜之间来回反射。
激光脉冲焊接的工艺参数
激光脉冲焊接的工艺参数
激光脉冲焊接的工艺参数包括以下方面：
1.激光功率：激光功率是影响焊缝质量和焊接速度的重要参数。
激光功率越大，焊接速度越快，但过高的能量会导致焊接后出现裂纹和变形。
2.脉冲宽度：脉冲宽度是指激光发出的一个脉冲持续的时间。
脉冲宽度的选择需要根据所焊接材料的薄厚、材料的特性以及焊接速度等因素综合考虑。
3.重复频率：激光脉冲的重复频率会影响焊接速度和焊缝的质量。
一般来说，重复频率越高，焊接速度越快，但在某些情况下选择过高的频率可能会对焊缝质量产生不利的影响。
4.焦距：焊接时激光聚焦点的位置也是一个重要的参数。
焦点越靠近材料表面，焊接越容易；焦点深入材料内部可提高焊接质量及强度。
5.气体保护：激光焊接过程中需要使用惰性气体进行保护。
常用的惰性气体有氦气、氩气等。
气体的选择需要根据所焊接的材料、焊接环境等因素综合考虑。
气体流量和压力也是需要调整的参数。
6.传动速度：传动速度指激光焊接头沿着材料运动的速度。
传动速度的选择需要根据材料的薄厚、焊缝的要求以及所使用的激光功率等因素综合考虑。
以上是激光脉冲焊接的主要工艺参数，需要根据具体情况进行调整和选择，以达到理想的焊接质量和效果。
激光焊接技术与应用
2.激光焊接的基本概念
2. 1激光焊接机的主要结构
冰水机 主机
振镜头 工作台
主机内部主要结构介绍
全反射镜
导向激 光
快门
功率监 测
分光镜
YAG激光棒
励 起 灯( 氙灯)
输出镜 光纤
出射头
冷却器
电源
加工物
耦合 筒
2. 2焊接常用的代名词介绍与详解
1. 激光峰值功率：激光在实际出光时的瞬间功率。 2. 激光脉宽：指激光功率维持在一定值时所持续的时间。
与非金属焊接在一起。 (4) 激光焊接装置不需要与被焊接工件接触.激光束可以用光导纤维将其引到难 以 接近的部位进行焊接,还可以反射镜或偏转棱镜将其在任何方向上弯曲或聚焦.激 光 还可以穿过透明材料进行聚焦,因此可以焊接一般难以接近的接头或无法安置的接 焊点,如真空管中电极的焊接。
(5) 激光束不会带来任何磨损,且能长时间稳定工作。 激光焊接的不足主要表现在以下两点: (1) 要求焊件装配精度高,且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移.这是因为 激 光聚焦后光斑尺寸小,焊缝窄.如工件装配精度或光束定位精度达不到要求,很容易 造成焊接缺陷，如虚焊等。
2. 3激光加工条件参数及影响
激光加工条件参数
• 激光熔接加工条件参数：
➢激光输出功率
➢焦点位置
➢熔接速度
➢加工气体
➢焦点距离
➢ 激光脉冲波形
➢激光输出功率对加工的影 响
• 激光输出功率和熔入 深度几乎成比例关系
• 激光输出功率和焊缝 宽度也有一定比例关系
峰值功率越大﹐熔入深度越深
激光输出功率和熔入深度的关系
适应于塑胶间焊接,能最小化 热 损坏和热变形
能产生气密性的或者真空密封 结构
纳秒脉冲激光除锈机理与工艺实验研究
纳秒脉冲激光除锈机理与工艺实验研究船舶与海洋工程装备长期服役于高盐、富氧的腐蚀环境中,锈蚀问题一直是影响船舶寿命的重要因素,防护涂装是阻止钢材进一步腐蚀的重要保护措施。
除锈是涂装前的预处理工序,是保障漆层具有良好粘附的前提。
传统的除锈工艺主要有机械打磨、喷砂、高压水射流清洗,由于存在污染环境、劳动强度大、自动化程度不高等诸多缺点已经不能够满足绿色高效的工业发展模式。
激光除锈作为一种非机械接触、高效灵活、绿色环保的新型除锈工艺已经得到了企业和国内相关领域的研究人员的广泛关注,未来在寻求清洁的、能替代传统清洗的过程中激光除锈无疑是有效、可靠的解决方案。
本文首先对纳秒脉冲激光与Q235和45钢表面锈蚀层的相互作用机理进行研究,通过研究不同能量密度下锈蚀层相变过程、多脉冲累积效应下锈蚀层去除的动态特性以及化成成分的变化,揭示了纳秒脉冲激光除锈机理;其次,借助烧蚀面积推算法得出了锈蚀层和基材的烧蚀阈值,利用等效脉冲数的方法分析了激光重复频率和能量密度对烧蚀速率的影响;最后进行了高速面扫描激光除锈工艺实验,研究了激光能量密度、脉宽、脉冲重叠率、离焦量等工艺参数对除锈后基材表面色泽、粗糙度的影响,并采用除锈的国家标准和耐腐性检测对激光除锈质量进行评估,具体研究方法和结论如下:1.利用高速摄影观察激光与锈蚀的相互作用过程,进行了不同激光能量密度下的锈蚀层的去除特征对比实验,并借助微观检测分析了不同能量密度下锈蚀层的相变过程,实验结果表明烧蚀和热作用是纳秒脉冲激光除锈的主要机制,激光能量密度大小决定了锈蚀层的去除机理,当激光的能量密度小于锈蚀层烧蚀阈值时,锈蚀层的主要以热弹性膨胀去除;当能量密度达到锈蚀的烧蚀阈值时,锈蚀层出现了熔化、气化相变现象,此外烧蚀过程中产生的气相爆炸冲击力会加速锈蚀层中疏松层的去除;脉冲激光除锈过程中,重复频率增加导致单位时间内脉冲数增加,多脉冲累积效应导致气相爆炸产生的冲击力增强,加速了锈蚀层的去除;在整个烧蚀过程中利用EDS、拉曼对激光作用前后区域内的锈蚀层进行检测分析,得到锈蚀层中的主要成分为γ-Fe OOH脱水后形成了ɑ-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>和Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>,说明锈蚀层在激光烧蚀作用下发生了分解,而碳钢中Fe在烧蚀作用下与空气中的O<sub>2</sub>发生氧化反应并在基材表面形成ɑ-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>膜层。
纳秒激光焊接机安全操作及保养规程
纳秒激光焊接机安全操作及保养规程随着科技的不断发展，纳秒激光焊接机在工业领域中的应用越来越广泛。
纳秒激光焊接机是一种高精度的设备，一旦操作不当就会引发安全事故。
因此，为了确保工作人员的人身安全和设备的正常运行，本文提供了纳秒激光焊接机的安全操作规程和保养规程。
一、纳秒激光焊接机的安全操作规程1. 了解设备在操作纳秒激光焊接机之前，必须先了解设备的基本情况和工作原理。
工作人员需要全面掌握设备的使用方法和注意事项，了解设备在工作过程中会产生的潜在风险，并根据实际情况做好保护措施。
2. 佩戴个人防护设备在操作纳秒激光焊接机时，应该佩戴符合标准的个人防护设备，包括护目镜、手套、安全鞋等。
这些防护设备可以有效减少在操作过程中产生的伤害。
其中，护目镜的选择和使用十分重要，必须根据纳米级的激光功率来选择合适的防护眼镜。
3. 建立安全区域在操作纳秒激光焊接机时，必须在周围建立安全区域，避免其他人员进入可能的危险区域。
同时，必须保持设备周围的环境整洁，避免因为杂物等不明物体导致安全事故的发生。
4. 操作前检查在使用纳秒激光焊接机之前，必须检查设备的各项功能是否正常。
要仔细检查设备的接线是否正常、无损伤、电源是否连接并稳定，并检查设备外壳是否有异常气味。
5. 避免触碰激光器在操作纳秒激光焊接机时，严禁直接触碰激光器、光纤等激光器相关部件。
激光受损、断裂等问题会严重影响设备的使用效果甚至导致安全事故。
6. 注意工作环境中光源问题在操作纳秒激光焊接机时，应该避免放置与激光来源有关的镜子、透明物、高反光度的金属等物品。
这些物品可能会强调激光器系统中的光请，并产生突发的反射光照射到人员身上。
7. 合理操作设备在工作时，要小心谨慎地操作设备，尽量避免不必要的操作误伤。
如果使用者需要更改设备的参数设置，要根据实际情况进行调整，并确保自己对各项参数的了解。
8. 注意锁定设备在设备操作结束后，要对设备进行锁定以保证其他人员不能进入到设备的危险区域。
纳秒脉冲光纤激光器安全操作及保养规程
纳秒脉冲光纤激光器安全操作及保养规程引言纳秒脉冲光纤激光器是一种高科技的激光装置，广泛应用于科学研究、医疗、工业等领域。
然而，由于其高功率和短脉冲宽度，纳秒脉冲光纤激光器在操作过程中存在一定的安全风险。
为了确保操作人员的安全以及设备的正常运行，制定一套科学的安全操作及保养规程是十分必要的。
安全操作规程1. 系统结构及工作原理的了解在操作纳秒脉冲光纤激光器之前，必须对系统结构及工作原理进行充分的了解。
包括激光源、外围设备和控制系统等的功能和操作方式，以防止意外事故的发生。
2. 穿戴个人防护装备在操作光纤激光器时，操作人员必须穿戴相应的个人防护装备，包括护目镜、耳塞、防护手套和防护服等。
这些防护装备能有效地降低激光辐射对操作人员的伤害。
3. 合理安排操作空间操作光纤激光器需要一个安全、宽敞的操作空间。
操作人员应确保周围没有易燃物品和易爆品，并设置明显的安全警示标识，以提醒其他人员注意安全。
4. 正确操作电源在操作纳秒脉冲光纤激光器之前，必须确认电源和线路的正常工作状态。
同时，操作人员需要按照操作手册的要求正确连接电源，并确保稳定工作电压。
5. 控制激光输出功率和脉冲宽度在操作纳秒脉冲光纤激光器时，需根据实际需求调整激光输出功率和脉冲宽度。
过高的功率和脉冲宽度可能造成设备损坏或操作人员受伤。
6. 使用安全开关和限位器操作纳秒脉冲光纤激光器时，要确保设备配备了安全开关和限位器。
安全开关能够及时切断激光输出，限位器能够避免激光器误操作或过度操作。
7. 定期维护和检修定期维护和检修是确保纳秒脉冲光纤激光器安全运行的关键。
操作人员应根据设备说明书，定期进行清洁和保养，以确保设备的各项指标符合要求。
保养规程1. 保持环境整洁保持纳秒脉冲光纤激光器所处环境的整洁，避免尘埃和污染物进入设备内部。
定期清理设备周围的灰尘和杂物，以保证设备的正常运行。
2. 定期清洗光纤输出口纳秒脉冲光纤激光器的光纤输出口容易受到污染和积累灰尘，影响激光输出质量和功率稳定性。
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9/30/2018
以塑料焊接作为例子，在一些对精度要求很高的应用中，例如微流体装置， 使用光纤激光器将比其他激光源更有优势。图2给出就是用40W 纳秒激光器对 胰岛素注射器进行塑料焊接。
图2 用40W 纳秒激光器对胰岛素注射器进行塑料焊接
9/30/2018
在金属焊接方面，医疗器械行业中的微连接应用越来越普遍，细金属丝的连 接正是这样一个例子。我们发现在这种情况下，能量分布较广的脉冲能实现两个部 件之间更好的润湿性。图3 给出是用250 kHz、20W纳秒激光器焊接直径50μm的 金属丝。
图3 用250 kHz、20W纳秒激光器焊接直径50μm的金属丝
本次课介绍了纳秒脉冲激光器在材料微连接领域的不同
应用实例，展示了短脉冲激光器在非传统加工方面的优势。
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4. 作业思考题
（1激光器在材料微连接领域的特点是什么？
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图4 不同频率下的250ns脉冲实现的板上堆焊
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在电子和电池应用中最常见的是将薄铜箔和铝连接起来，图5给出的 是 铜铝点焊(b)及其拉伸试验结果(c)，以及12磅静负载时的图片(a) 。
图5 铜铝点焊(b)及其拉伸试验结果(c)，以及12磅静负载时的 图片(a)
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3. 小结
纳秒脉冲激光器的焊接应用
课程名称：激光焊接工艺实践 承担单位：浙江工贸职业技术学院
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1.教学目标
• 了解纳秒脉冲激光器的概念和设备特点，学习短脉冲 甚至超短脉冲激光器在焊接领域的应用和发展。
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2. 纳秒脉冲激光器的焊接应用
2.1 纳秒脉冲激光器的概念 纳秒脉冲激光器就是指激光器的脉冲时间或脉冲宽度很短，处于纳秒 量级。
图1 Spectra-Physics （光谱-物理）公司生产的 INDI-40-10纳秒脉冲激光器
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2.2 传统激光加工使用的激光脉宽和能量 纳秒(ns)脉冲红外光纤激光器的多功能性是众所周知的，它们是大多数工业 打标和雕刻应用的理想选择。传统观点认为焊接和连接需要具有高脉冲能量的毫 秒级长脉冲，但显然并不是这样！纳秒激光器很少在材料连接领域应用，但它们 在连接超薄材料时的确非常出色。
9/30/2018
利用纳秒激光器来焊接金属需要仔细调整脉冲参数和工艺设置，从而真正实 现效果好的连接。在图 4 中可以看到使用 70W 激光器在不锈钢薄板上堆焊直径 6mm的环。通过将频率提高至500kHz并降低脉冲能量至0.15mJ以下，可以获得 光亮的焊缝，甚至不需要保护气体。通过使用这种技术，有可能实现250μm的搭 接焊缝。