激光焊接工艺教材
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。
激光焊接工艺实践课程教学大纲讲解（五篇模版）
激光焊接工艺实践课程教学大纲讲解（五篇模版）第一篇：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CO2激光焊接设备介绍 YAG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CO2激光焊接 3mm厚低碳钢板的CO2激光焊接 4mm厚低碳钢板的CO2激光焊接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-第四章激光焊接实例第五章激光复合焊接技术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第六章能量负反馈激光焊接工艺第七章激光焊接缺陷及检验第八章激光焊接操作安全与防护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复合焊介绍能量反馈式激光焊接原理激光焊接能量负反馈设备介绍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激光焊缝缺陷的RT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检测激光焊缝缺陷的ET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。
《激光焊接工艺》课件
硬度检测
对焊缝进行拉伸、弯曲、冲击等试验，检 测其力学性能。
通过硬度计测量焊缝及热影响区的硬度， 判断材料的冶金状态。
焊接质量的控制措施与标准
控制焊接参数
选择合适的激光功率、焊接速度、光斑直径 等参数，确保焊接质量稳定。
控制母材与填充材料
确保母材与填充材料的冶金性能符合要求， 减少杂质与气体含量。
《激光焊接工艺》 ppt课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 激光焊接技术概述 • 激光焊接设备与材料 • 激光焊接工艺参数 • 激光焊接质量检测与控制 • 激光焊接技术的发展趋势与展望
01
激光焊接技术概述
激光焊接技术的定义
激光焊接技术是一种利用高能激光束 照射在材料表面，使材料熔化、冷却 并形成连接的工艺方法。
。
01
激光焊接设备与材 料
激光焊接设备的种类与特点
脉冲激光焊接机
适用于薄板、有色金属的精密焊接，具有能 量集中、热影响区小等特点。
光纤激光焊接机
具有光束质量好、聚焦光斑小、能量密度高 等特点，广泛应用于各种材料的焊接。
连续激光焊接机
适用于厚板、高熔点金属的焊接，具有焊接 速度快、深宽比大等特点。
通过添加填充金属丝，提高焊接质量和效率。
3
激光复合焊接技术
结合激光焊接和电弧焊接的优势，实现高效、高 质量的焊接。
激光焊接技术的未来发展方向
智能化控制
利用先进的传感器和控制系统，实现激光焊接过程的 智能控制。
高能束流加工技术
结合激光、电子束和离子束等高能束流加工技术，提 高加工效率和精度。
新型激光器研发
激光焊接技术课件
激光焊接原理
激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可分为热 传导型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于104-105 W/cm2为热传导焊，此时 熔深浅、焊接速度慢；功率密度大于105-107 W/cm2时，金属表面受热作用下 凹成“孔穴”，形成深熔焊，具有焊接速度快、深宽比大的特点。
激光的聚焦
激光Laser Light 普通光 Ordinary Light
• 单频（单波长）和校准（平行）的光可 以聚焦成很小的焦点
激光原理 激光器系统
激光的原理
激励能量
Nd-原子 未受激励的 受激励的
100%反射镜
激光物质 （Nd:YAG)
通过激励发 光使光增强
50%反射镜
• 两块平行的、间距为波长整数倍的反射镜筛选出我们所需要的光子 形成优质的激光光束。
激光的简介
我们为什么需要激光？
• 材料加工需要吸收很强的光。 • 高强度的光可以通过激光聚焦成光束获得。
– 普通光不能聚焦成很高的能量密度（或足够小 的点）
• 手持放大镜可以把太阳光聚焦让纸燃烧但是不能把 金属融化
激光的简介
激光Laser Light
普通光Ordinary Light
• 单频的（单波长）
文名称LASER的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组 成的缩写词。意思是"通过受激发射光扩大"。激光的英文 全名已经完全表达了制造激光的主要过程。 • 1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”
激光焊接handbook
激光焊接handbook第一章激光焊接机的原理及结构第一节概述激光点焊是激光材料加工技术应用的重要方面之一，主要用于焊接薄壁材料或低速焊接，焊接过程是热传导型，即激光辐射加热工作表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值和重复频率等参数，使工件熔化形成特定的熔池。
与其他焊接技术比较，激光点焊的主要优点是：1、聚焦后的功率密度可达105～107W/cm2，甚至更高，加热集中，完成单位长度、单位厚度工件焊接所需的热输入低，因而工件产生的变形极小，热影响区也很窄，特别适宜于精密焊接和微细焊接。
2、可获得深宽比大的焊缝，焊接厚件时可不开坡口一次成形，激光焊缝的深宽比目前以达到12：1，不开坡口单道焊接钢板的厚度达到50mm。
3、适宜于难熔金属、热敏感强的金属以及热物理性能差异悬殊、尺寸和体积悬殊工件间的焊接。
4、可穿过透明介质对密闭容器内的工件进行焊接。
5、可借助反射镜使光束达到一般焊接方法无法施焊的部位，YAG激光（波长1.06um）还可用光纤传输，可达性好。
6、激光束不受电磁干扰。
无磁偏吹现象存在，适宜于磁性材料焊接。
7、不需真空室，不产生X射线，观察及对中方便。
激光焊接的不足之处是设备的一次投资大，对高反射率的金属直接进行焊接比较困难。
第二节激光焊接原理一、激光产生的基本原理1、能级及辐射跃迁当原子或分子内部的电子与外界交换能量时，原子的内能也产生变化，但内能变化不是连续的，其内能的状态称为能级。
一个粒子（原子或分子）可以处于许多不同的能级，其最低的能级称为基态。
当粒子从外界吸收能量时，从低能级跃迁到高能级；当粒子从高能级跃迁到低能级时，向外界释放能。
若吸收或释放的是光能，则称此跃迁为辐射跃迁。
当粒子从高能级E2向低能级E1辐射跃迁时，辐射光子的能量E等于两个能级之差，即：E＝E2—E1=hv式中h为普朗克常数，v为光波频率当粒子吸收外来光子的能量等于两个能级差时，粒子从低能级跃迁至高能级。
FOXCONN激光焊接技术培训教程
2. 对皮肤的危害
当脉冲激光的能量密度接近几焦耳每平方厘 米或连续激光的功率密达到0.5W/cm2时﹐皮 肤就可能遭到严重的损伤。
3. 激光防护手套
工作人员的双手最易受到过量的激光 照射﹐特 别是高功率。高能 量激光的意外 照射对双手的威胁很大。
1. 聚焦后的激光具有很高的功率密度﹔ 2. 由于激光加热范围小﹐在同功率各焊接厚度条件下﹐ 焊接速度高﹔ 3. 激光焊残余应力和变形小﹔ 4. 可以焊接一般焊接方法难以焊接的材料﹐如高熔点的 材料﹐以及非金属材料﹔ 5. 一台激光器可以供多个工作台进行不同的工作﹐既可 以用于焊接﹐又可以用于切割﹐合金化和热处理﹐一机多 用。
激光焊接技術培訓教程
NWE技術研發 程剛 2003.03
課程目 录
1. 前 言 2. 激光的特點 3. 激光焊设备 4. 激光焊原理及过程 5. 脉冲激光焊 6. 激光深熔焊接
7. 激光焊接的安全防 护
前言
激光焊是70年代发展起来的焊接新技术﹐它以高能量 密度的激光作为热源﹐对金属进行熔化形成焊接接头﹐与 一般焊接方法相比﹐激光焊有下面的特点﹕
3. 激光模式
激光器输出光束的模式是指光束横断面 上的能量分布情况。模式与光束的聚焦特性 密切相关。模式越低﹐聚集后的光点愈小﹐ 功率密度越大。对切割和焊接﹐要求激光器 输出基模或低阶模。
光束偏转及聚焦系统
如图是两种激光偏转和聚焦系统的示意图。反射镜用 于改变光束的方向﹐球面反射镜或透镜用来聚焦。在固体 激光器中﹐常用光学玻璃制造反向镜和透镜。而对于C02 激光焊机﹐由于激光波长长﹐常用铜或反向率高的金属制 造反射镜.透射式聚焦用于中小功率的激光加工机。而反 射式聚焦用于大功率激光加工设备。
激光焊课件PPT
气体激光器：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。 CO2激光器的特点： 输出功率范围大。 能量转换功率大大高于固体激光器。 CO2激光波长为10.6um，属于红外光，它 可在空气中传播很远而衰减很小。
CO2激光器的分类： 根据结构形式可将热加工应用的
一、碳素钢和低合金钢的焊接
1．碳当量超过0.3%时，焊接的难度就会 增加，冷裂敏感性增大，材料在疲劳和低温 条件下的脆断倾向也随之增加。
（1）预热或后热； （2）采用双光束焊接，一束聚焦，另一束
散焦； （3）在保证熔深的条件下，尽量采用较低
的功率和焊接速度。
2．当高碳材料和低碳材料焊接时，采用偏 置焊缝形势有利于限制马氏体的转变，减少 裂纹的产生。
吸收率比碳钢略高。因此，奥氏体不锈钢能 获得比普通碳钢稍微深一点的熔深（约深 5%～10%左右）。 Cr-Ni系不锈钢激光焊时，材料具有很高的 能量吸收率和熔化效率。
激光焊焊接铁素体不锈钢时，焊缝塑性和韧 性比采用其他焊接方法时要高。
不锈钢的激光焊，可用于核电站中不锈钢管、 核燃料包等的焊接，也可用于化工等其他工 业部门。
2.1.1激光焊原理及特点（了解）
一、激光焊的原理
激光是指激光活性物质（工作物质）受到激励，
产生辐射，通过光放大而产生一种单色性好、 方向性强、光亮度高的光束。
激光焊 实质上是激光与非透明物质相互作用的
过程，微观上是一个量子过程，宏观上则表现 为反射、吸收、加热、熔化、汽化等现象。
二、激光焊的特点
采用激光焊接铝及铝合金时，除了能量密度 的问题，还有三个很重要的问题需要解决： 气孔、热裂纹和严重的焊缝不规则性。
铝合金对激光的强烈反射作用，使焊接十分 困难，必须采用高功率的激光器才能进行焊 接。
激光焊接技术PPT课件
为了实现激光密封焊接，对于激光光斑的重复频率
有一定要求，一般要重叠70%以上，因为每一个熔
斑都是材料表面吸收了激光的能量通过热传导向四
周扩散的，所以熔斑断面形状为半球形，如图3.14
所示，为了达到一定厚度的熔深，只有在高重复频
率下才能达到密封焊接精选pp。t课件2021
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图3.14 重复激光脉冲的焊接效果
氮气室上部有透光平板玻璃，允许波长为1064nm 的激光光束射入到焊件的焊缝上，氮气室内充满 氮气，这样被焊接金属零件在加热熔化过程中就 不会氧化，如焊接钢类零件或不锈钢类零件时， 得到的焊缝是闪亮的，密封效果也好。
精选ppt课件2021
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图3.16 氮气室示意
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在要求高度密封、漏气率很低的工件焊接时，最 好使用氩气，焊接效果会更好，一次焊接密封成 功率高，而且焊缝美观。
于铝合金等材料的焊接，有很明显的改进作用。
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图3.9 氙灯放电波形
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当焊接工件以一定速度移动时，激光熔斑相互重 叠，重叠率由工件移动速度和激光重复频率来决 定。这种焊接状态与单脉冲点焊不同，当一个激 光脉冲聚焦的光斑照射到焊缝处时，前一个激光 脉冲已将该处金属材料加热，且前一个光斑照射 的部份金属已呈熔融状态，尚未来得及凝固或者 说未能完全凝固。因而这个激光脉冲到来时，焊 缝处的温度升高，金属的反射率降低，并不需要 前置尖峰脉冲的激光波形。一般可以通过重复的 熔斑对工件实现密封焊接，这是国内外目前使用 最多的激光脉冲波形。
为使焊缝平整光滑，实际焊接时，激光功率在开 始和结束时都设计有渐变过程，启动时激光功率 由小变大到预定值，结束焊接时激光功率由大变 小，焊缝才没有凹坑或斑痕。
激光焊接原理及工艺应用培训课件(ppt 44张)
3、金属材料的激光焊接工艺
钢及其合金的焊接
316L不锈钢激光点焊
316L不锈钢激光点焊焊点截面
不锈钢使用普通方波即可获得良好的焊接效果
设计焊接结构时，尽量使焊点远离非金属物质 为满足强度及外观要求，应尽量预留足够的焊接区域及工件厚度 焊接时应、保证工件的清洁度及环境的干燥度
铝及其合金的焊接
• 稳定腔: 0< G1*G2<1 • 介稳腔: G1*G2=1或G1*G2=0 • 非稳腔: G1*G2<0或G1*G2>1
激光特点
• 相干性好： 普通光源上不同点发出的光在不同方向上、不同时间里都是杂乱无章的，经过透 镜后也不可能会聚在一点上。 激光与普通光相比则大不相同。因为它的频率很单纯，从激光器发出的光就可以 步调一致地向同一方向传播，可以用透镜把它们会聚到一点上，把能量高度集中起来 ，这就叫相干性高。一台巨脉冲红宝石激光器的亮度可达1015w/cm2· sr，比太阳表面 的亮度还高若干倍。 方向性强 激光的方向性比现在所有的其他光源都好得多，它几乎是一束平行线。如果把激 光发射到月球上去，历经38.4万公里的路程后，也只有一个直径为2km左右的光斑。 单色性好： 受激辐射光（激光）是原子在发生受激辐射时释放出来的光，其频率组成范围非 常狭窄，通俗一点讲，就是受激辐射光单色性非常好，激光的“颜色”非常的纯（不 同颜色，实际就是不同频率）。激光的单色性是实现激光加工的重要因素。我们可以 通过简单的物理实验来说明这个问题 亮度高
激光谐振腔
• 光学谐振腔
L
M1100%
M298%
图2-6
图 2-7 构
谐振腔结
激光谐振腔
G1*G2=(1-d2/f-b/R1)*(1-d1/f-b/R2) 其中，f：棒的热焦距 d1：棒中心到半反的距离 d2：棒中心到全反的距离 R1：全反曲率半径 R2：半反曲率半径 b=d1+d2-d1d2/f
激光焊接课程设计
激光焊接课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握激光焊接的基本原理、技术和应用。
通过本课程的学习，学生将能够：1.描述激光焊接的基本原理，包括激光产生、传输和聚焦过程。
2.解释激光焊接的主要技术参数，如激光功率、焊接速度、焦点位置等。
3.识别和解释激光焊接在不同材料和应用领域的应用。
4.分析激光焊接的优点和局限，如高能量密度、热影响区小、焊接质量高等。
5.掌握激光焊接的基本操作和安全注意事项。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.激光焊接基本原理：介绍激光的产生、传输和聚焦过程，解释激光焊接的原理和特点。
2.激光焊接技术参数：讲解激光功率、焊接速度、焦点位置等主要技术参数对焊接过程和质量的影响。
3.激光焊接应用领域：介绍激光焊接在不同材料和应用领域的应用案例，如金属、塑料、半导体等。
4.激光焊接优点与局限：分析激光焊接相比传统焊接方法的优点，如高能量密度、热影响区小、焊接质量高等，以及其局限性。
5.激光焊接操作与安全：讲解激光焊接的基本操作步骤，强调操作过程中的安全注意事项。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如：1.讲授法：教师讲解激光焊接的基本原理、技术参数和应用领域，引导学生掌握相关知识。
2.讨论法：学生针对激光焊接的优点、局限和实际应用案例进行讨论，培养学生的思考和分析能力。
3.案例分析法：分析具体激光焊接应用案例，让学生了解激光焊接在实际生产中的应用。
4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手进行激光焊接操作，增强实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的激光焊接教材，为学生提供系统、科学的学习材料。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，形象直观地展示激光焊接原理和应用。
4.实验设备：配置激光焊接实验设备，为学生提供实践操作的机会。
激光焊接的技术PPT课件
用激光的镀锡焊接②
所以用比较低的容量，打多次的是比较好。 左边的条件就是：
０．５ｋｗ－２．５ｍｓ（↑０．５ｍ ｓ）
１５ｐｐｓ－１５ｓｈｏｔ ０．５Ｊ－７．５Ｗ
第6页/共11页
焊接表面镀金材料的注意点①
一般来说，激光焊接的时候，把两个样品压下去会得 了强度。两个样品之间的空隙是越少越好。 不过焊接镀金材料的时候，没有空隙的话，气化的镀 金没有逃走的路。会变成强度低下的原因。 所以如果好靠紧的样品焊接结果不好的话，没有压下 去，只有自重的安装或者中间夹了别的东西，设定有 管理的空隙会当解决的方法。
第8页/共11页
为了对付难对付的形状①
难对付形状
对付想法
从厚板的焊接
第9页/共11页
对厚板打孔
为了对付难对付的形状②
难对付形状
对付想法
线缆和平面板的焊接
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对平面板开了V沟
感谢观看！
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左边的样品： ｔ０．２ｍｍＳｎ镀金Ｃｕ终端＋ｔ ０．７Ｃｕ
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焊接表面镀金材料的注意点②
镀金有“电解镀金”和“没电解镀金”的两种种类。 ※电解就是电气分解，对化合材料通电，让材料发生氧化还原反 应，做了化学分解。
电解镀金的焊接效果时比没有电解的镀金好多了。这个是应为一般来说电解镀金是比无电 解镀金，镀金的厚度比较后。 还是对镀镍来说，电解的镀镍没有磷，无电解的镀镍有磷。所以，电解镀镍的焊接性是好 一些（磷就是一个，飞溅的原因） ※不过电解镀金材料的价格是比没有电解的镀金材料的好几倍。
对接缝焊铁和铜铁合金的导管铜铁合金为了防止裂缝裂缝首先在两个样品的端面打激光把出射头靠近铁打激光lblb为了防止裂缝把出射头靠近合金打激光还有裂缝裂缝没了用激光的镀锡焊接用激光溶化锡的时候如果想只有一次的激光溶化的话锡容易吹跑了
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（1）高方向性 激光发散角小，接近平行光，可用于定位、导向和测距等。 （2）亮度高(光强) 聚焦后光斑上的功率密度达1015W/cm2或更高，其亮度比太
阳光要亮100亿倍，可以进行材料加工或医疗外科手术。 （3）高单色性 其单色性比一般光高108-109倍以上，可把激光波长作为长度
的标准进行精密测量，或把其周期用作时间测量标准，应 用于激光通讯等。 （4）高相干性 单色性越好相干长度越长，可用于较长工件的高精度测量与 校验。
当光束能量所产生的金属蒸汽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 定的孔而进行焊接，因此称之为激光深熔焊。
激光焊接工艺培训教材(PPT23页)
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三、激光焊的工艺特点
激光焊的优点：
（1）焊接速度快、能量密度高、灵活性大。深宽比 可达5：1，最高可达10：1。
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2 激光焊接的重要参数
（1）功率密度
功率密度是激光加工中最重要的参数之一。采用较 高的功率密度，在微秒时间范围内，表层即可加 热至沸点，产生大量气化。因此高功率密度对材 料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。对于较 低功率密度，表层温度达到沸点需要经历数毫秒， 在表层气化前，底层达到熔点，易形成良好的熔 融焊接。
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(2) 深熔焊
当激光光斑上的功率密度足够大时(≥106W/mm2)，在激光的 照射下，金属表面温度在极短的时间内(10-8～10-6s)升高 到沸点，使金属熔化和汽化。金属蒸汽迅速逸出对熔化的 液态金属产生一个附加压力，使熔池金属表面向下凹陷， 同时向坑外飞出的蒸汽将熔化的金属挤向熔池四周，形成 小孔。
（4）可以借助偏转棱镜或通过光导纤维引导到难以 接近的部位进行焊接。
（5）可进行微型焊接。激光束经聚焦后能精确定位， 可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组 焊中。
（6）大多数情况下激光焊接不需要填充材料，消除 了焊接材料产生的污染，降低了有益合金元素的 烧损。
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3 激光焊接的设定条件
激光焊接的设定条件包括下面两点： (1)激光功率：是使树脂熔化的热源。 (2)扫描速度：是激光束的移动速度。 同时，就材料而言，下面两点也很重要： (3)透射性材料的光线透射率 (4)透射性材料的厚度
（2）可在室温或特殊条件下进行焊接，焊接设备装 置简单。例如，激光通过电磁场，光束不会偏移； 在各种气体环境中均能施焊，并能通过玻璃或对 光束透明的材料进行焊接。
（3）焊接难熔材料并能实现异种金属的焊接，也可 用于非金属材料的焊接，如钛、石英等。
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性能
产生热量 焊缝质量 焊接速度 原始成本 操作维修费用 夹具费用 可控性 自动化实现程度
可焊异种材料范围
激光焊
低 优 中等 中等 低 低 极好
极好
极宽
电阻焊
中等至高 良
中等 低 低 高 差
好
电子束焊 钨极氩弧焊
中等 优 高 高
中等 高 好
高 优 高 低 低 中等 好
好
好
窄
宽
窄
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激光在加工领域的应用
➢ 材料加工由手工加工
火焰加工
电加工，而激
光加工的出现正促使光加工时代转变，被誉为“未来制造
业的共同加工手段”。
➢ 激光加工代表着当前材料加工业的发展方向。世界各国都 把激光加工技术作为提高生产效率、降低成本、提高产品
质量以及具有国际竞争力的重要手段，将带来良好的经济
效益和社会效益。
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激光焊的缺点
（1）设备复杂、投资大、功率较小，可焊接的 厚度受到一定的限制。
（2）激光器及用于激光束传导和聚焦的附属系 统成本和操作成本高。
（3）焊接中有大量反射。
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激光焊与其它焊接工艺的比较
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（2）激光脉冲波形 当高强度激光未射至材料表面，金属表面将会有 60~98%的激光能量反射而损失掉，尤其对于薄 片焊接。
（3）激光脉冲宽度（略） （4）离焦量对焊接质量的影响
激光焊接通常需要一定的离焦量，焦点处光斑中 心的功率密度过高，容易蒸发成孔。离开激光焦 点的各平面上，功率密度分布相对均匀。
➢ 激光束能量密度高，加工速度快，工件变形小、热影响区 小，后续加工量小；它可以对多种金属、非金属加工，特
别是可以加工高硬度、高脆性及高熔点材料。
激光加工主要工业领域
钢铁
汽车 机械
航空与航天
建筑
电子与电器 船舶 其他
6.激光焊及其应用 • 激光焊是利用高能量密度的激光束轰击焊
件所产生的热量进行焊接的一种高精密熔 焊方法。 • 激光焊接在汽车、钢铁、船舶、航空、轻 工等行业得到日益广泛应用。
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二、激光焊的原理
• 激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属 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 晶实现焊接。
• 按激光器输出能量方式不同，激光焊接分 为脉冲激光焊和连续激光焊；而据激光聚 焦后光斑上功率密度的不同，激光焊可分 为传热焊和深熔焊。
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(1) 传热焊
采用的激光光斑功率功率密度小于105W/mm2时，激光将 金属表面加热到熔点与沸点之间，焊接时，金属材料表面 将所吸收的激光能转变为热能，使金属表面温度升高而熔 化，然后通过热传导方式把热能传向金属内部，使熔化区 逐渐扩大，凝固后形成焊点或焊缝，其熔深轮廓近似为半 球形。这种焊接机理称为传热焊。传热焊的主要特点是激 光光斑的功率密度小，大部分光被金属表面所反射，光的 吸收率较低，焊接熔深浅，焊接速度慢。主要用于厚度小 于1mm件的焊接加工。