激光焊接技术资料.
激光焊接技术应用3篇
激光焊接技术应用第一篇：激光焊接技术的基本原理及应用激光焊接技术是一种高效、高精度的焊接方法，被广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗、机械等行业。
它主要利用激光束的高能量密度和狭窄聚焦的特性，将金属材料熔化并凝固成为一体。
下面将详细介绍激光焊接技术的基本原理及应用。
一、激光焊接技术的基本原理激光焊接技术是通过高能量密度的激光束对金属材料进行加热，使其熔化和凝固，实现金属之间的连接。
在激光焊接过程中，激光束被聚焦到比光束直径更小的区域内，形成数十万至数百万度的高温点。
这样的高温点可以迅速将金属熔化融合，并形成稳定的焊接连接。
激光焊接技术具有以下几个基本特点：1. 较高的功率密度：利用激光束的高能量密度加热金属材料，可以迅速进行熔化和凝固，实现高效、快速的焊接。
2. 狭窄的焊接区域：激光束可被聚焦到小于0.2mm的区域内，能够实现高精度、高质量的焊接。
3. 快速焊接速度：激光焊接可达到每秒10米的快速焊接速度，能够快速完成大批量的生产任务。
二、激光焊接技术的应用激光焊接技术被广泛应用于各种各样的工业领域。
下面是具体的应用举例：1. 航空航天领域：激光焊接技术能够实现高强度、高质量的金属结构焊接，因此在航空航天领域被广泛应用。
它可以用于制造飞机引擎部件、机身连接结构等。
2. 汽车行业：激光焊接技术可以用于汽车制造中的零部件制造和组装。
它可以用于车身、引擎、制动系统等组件的焊接，保证汽车安全性和性能。
3. 电子行业：激光焊接技术可以制造电子产品中的电池、触摸屏、芯片等关键部件。
它可以实现高精度的焊接，提高了产品的质量和可靠性。
4. 医疗行业：激光焊接技术可以用于医用器械的制造中。
例如，可以使用激光焊接技术制造人工关节、牙齿种植体等。
5. 其他行业：激光焊接技术还可以用于钢结构、家用电器、建筑材料等领域。
例如，它可以用于建筑钢结构的连接和家用电器中的焊接。
总之，激光焊接技术的应用领域非常广泛，优势明显，随着技术的不断发展，激光焊接技术将在各行各业的应用中得到更加广泛的推广和使用。
激光焊接基础知识精编版
米亚奇公司Nd （枚）：YAG 激光器激光焊接指南UNITEK MIYACHI■CORPORATION米亚奇公司2003年版此处包含的材料，未经米亚奇公司书面同意，严禁复制或用于任何用途联系方式：米亚奇公司Myrtle 大道 1820 号蒙罗维亚 CA, 91017-7133Tel.: 626 303 5676 Fax: 626 599 9636最新资料推荐目录1.激光基础1.1介绍1.2激光产生的原理1.3 Nd:YAG激光的介质1.4泵浦源1.5谐振器1.6激光安全2.激光焊接基本原理2.1脉冲激光焊接2.1. 1实时功率反馈2.1.2输出功率斜波2. 1. 3脉冲的成形2. 1.4时间的分配2. 1. 5能量分配2. 1. 6光束的传输2.1.7聚焦头2. 2激光是怎么实现焊接的2. 3主要焊接参数2. 3. 1接缝设计与配合2. 3. 2部分聚焦2. 3. 3材料的选择和其表面镀层2. 4激光的参数2. 4.1名词术语2. 4. 2光学系统2. 4. 3聚焦镜片2. 4. 4峰值功率和脉冲宽度2. 4. 5接缝的焊接2. 4. 6保护气体2. 5焊接举例長新资料推荐1.激光基础1.1介绍"激光” —词是 Light Amplification by Stimulated Emission of激光利用峰值功率进行焊接，反之连续激光使用的是平均功率，这使得脉冲激光只用很小的能量就能实现焊接，并形成了更小的热影响区，脉冲激光焊提供了无与伦比的点焊性能和极低的焊接热输入，米亚奇的就是脉冲激光焊机。
1. 2激光产生的原理激光本质上是分三步产生的，发生几乎是瞬间的。
1.泵浦源给介质提供能量，将介质内部原子激活，使得带电原子暂时被激发到高能级，处在此活跃级的带电原子是不稳定的，于是跃迁到低能级，在这个过程中，从泵浦源吸收能量的电子释放多余的能量并辐射出一个光子，这个过程叫做自发辐射，通过这种方式产生的光子是激光的种子。
《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
激光焊接技术激光焊接技术是一种新型的高精度、高效率的焊接技术，可以在材料表面形成高能量密度焊缝，并将材料熔化焊接在一起。
激光焊接技术的特点是焊接速度快、效率高，焊缝形状优美，自动化程度高，质量可靠，广泛应用于航空、航天、军工、汽车、电子等领域。
一、激光焊接技术原理激光焊接技术是利用激光器将高能量密度的激光束集中在焊缝上，使材料熔化、熔池形成、冷却凝固而实现焊接的一种先进的现代化焊接方法。
激光束是由半导体激光器或固体激光器通过电子控制系统控制光束形状和作用时间发射出来的。
激光焊接的过程主要包括：激光束的聚焦、能量传递、熔化和混合、物质传递、凝固、焊缝形成。
二、激光焊接技术的发展激光焊接技术的发展主要经历了三个阶段：第一阶段：激光器材料的发展阶段，20世纪60年代，激光器材料逐渐成熟，发展起了高质量的氦氖和二氧化碳激光器。
第二阶段：焊接技术发展阶段，20世纪70年代，随着激光器的发展和材料科学的进步，激光焊接技术出现并得到了发展。
激光焊接技术的应用范围不断扩展，新型激光器的发展也为激光焊接技术的发展提供了更加先进的技术支持。
第三阶段：新技术的发展阶段， 20世纪80年代，多光子激光焊接技术、激光力学碎片技术、光纤激光传输技术等激光技术新技术的产生，为激光焊接技术的提升和发展提供了新的方向和思路。
三、激光焊接技术的应用激光焊接技术广泛应用于各种材料的焊接中，如金属材料、塑料材料、陶瓷材料等。
特别是对于高难度、高要求的应用领域，如修复设备、航空、航天、军工、汽车、电子、仪器、5G通信等领域的应用，激光焊接技术具有独特的优势。
四、激光焊接技术的优点1、激光焊接技术的焊缝成型放心，无需表面处理，可以达到密封、抗剪强度高等特点。
2、激光焊接技术的深度可以向内渗透，从而保证长时间有效的连接，无需二次处理。
3、激光焊接技术的低热影响区，焊接过程中的热量非常集中，对焊接件的影响很小，可以减轻变形。
4、激光焊接技术的可靠性高，通过电脑控制，可以达到一定的自动化程度。
激光焊接技术
激光焊接技术激光焊接技术是一种新兴的高技术制造方法，它采用高能量密度激光束对接头进行加热，使其局部熔化并迅速冷却，从而将接头快速连接在一起。
激光焊接技术在制造业中广泛应用，如汽车、飞机、船舶、电子、医疗设备等领域都在使用该技术，其具有高效、高精、高质、环保等特点，成为制造业中的瑰宝。
一、激光焊接技术的原理与类型激光焊接技术利用激光束对材料进行加热和熔化，使其在一定条件下完成接头连接的工艺。
激光焊接的过程，由于激光具有高能密度的特点，可以使材料迅速加热到熔点以上，以此实现对接头的定向加热和熔化，然后通过激光束的移动来控制熔池形成和接头连接。
在激光焊接加工的过程中，为了保证焊缝质量，需要对激光束精度、聚焦系统、感应监测系统等进行精细调整。
根据激光模式、工作方式和加工过程等不同，激光焊接技术可分为以下类型。
1.传统激光焊接技术传统激光焊接技术采用CO2激光精细加工和Nd:YAG固体激光器，它们主要是对金属材料进行加工，如钢、铝、铜等。
其特点是高功率密度、高效率、高能量集中度和高精度，但由于光束质量较低，聚焦距离较大，限制了其在微小尺寸加工上的应用。
2.光纤激光焊接技术光纤激光焊接技术是一种新型的激光加工技术，主要用于薄板和材料的激光加工。
与其他激光系统相比，光纤激光器具有低成本、高效率、低能耗、低维护成本等优势，其光束具有较高的光斑质量和聚焦能力，在焊接中具有更好的稳定性。
3.激光多炮焊接技术激光多炮焊接技术是一种利用多个激光源同时对工件进行焊接的技术。
该技术可通过并联或串联不同功率激光源实现工件在短时间内的大面积快速加热，从而实现快速焊接工艺。
激光多炮焊接技术相比传统激光焊接技术更加高效和灵活，可大大提高工作效率。
二、激光焊接技术的应用激光焊接技术在汽车、电子、医疗器械、管道、压力容器、船舶、航空航天、军事等领域都有着广泛的应用。
1.汽车制造激光焊接技术被广泛应用于汽车板材焊接，主要用于车身、车门、引擎等部件的连接和维修。
焊接工艺的激光焊接技术要点
焊接工艺的激光焊接技术要点随着科技的不断进步和发展，激光焊接技术作为一种高效、精确的焊接方式得到了广泛的应用。
激光焊接技术利用激光束对焊接材料进行加热，达到熔化的目的。
本文将重点介绍激光焊接技术的要点，并讨论其在焊接工艺中的应用。
一、激光焊接技术的基本原理激光焊接技术利用激光束对焊接材料进行加热，并在激光束的照射下使熔融池形成，从而实现材料的焊接。
激光束通过光学元件的准直和导引，最终集中到焊接接头上。
激光焊接的热源浓度高、对热影响区小，具有焊接速度快、熔深大、焊缝质量高等优点。
二、激光焊接技术的要点1. 激光焊接设备的选型激光焊接设备的选型是激光焊接工艺的关键。
选型时需考虑到焊接材料的种类、厚度、焊接条件等因素，并结合生产需求和经济实际进行选择。
常见的激光焊接设备有CO2激光器、光纤激光器等。
2. 材料准备和表面处理激光焊接需要对焊接材料进行预处理，以保证焊接质量。
材料准备包括焊缝的设计、材料的选择和切割等。
表面处理则主要包括除锈、除油和打磨等工艺，以保证焊接材料表面的洁净度。
3. 焊接参数的选择激光焊接参数的选择是影响焊接质量的重要因素。
焊接参数包括激光功率、焊接速度、激光束直径等。
选取适当的焊接参数可以提高焊接速度和焊接质量，同时减小焊接变形和热影响区。
4. 焊接过程控制激光焊接过程控制是确保焊接质量的关键。
焊接过程控制主要包括焊接速度、激光束角度、焊接位置等的控制，以及焊接过程中的监测和调整。
合理的焊接过程控制可以提高焊缝质量和焊接效率。
三、激光焊接技术在焊接工艺中的应用激光焊接技术由于其独特的优点，在焊接工艺中得到了广泛的应用。
它被广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备制造等领域。
在汽车制造中，激光焊接可以用于车身焊接、发动机焊接等环节；在航空航天领域，激光焊接可以用于航空发动机叶片的焊接和涡轮盘的焊接等；在电子设备制造中，激光焊接可以用于电子器件的封装等。
激光焊接技术的应用可以提高生产效率，减小焊接变形和热影响区，同时提高焊接强度和焊缝质量。
激光焊接技术简介
第二章 激光焊接的根本原理
激光产生的三要素
三要素：鼓励源，工作介质，谐振腔
1.鼓励源 要想把处于低能态的粒子送到高能态去，就得有外力借助
工具来实现。这个过程类似于把水位很低的河水或井水抽 运到水塔上的蓄水池里，必须要有足够功率的水泵作功才 成。同理，要实现粒子数反转，首先必须消耗一定的能量 把大量粒子从低能级“搬运〞到高能级，这种过程在激光理 论上叫做泵浦或鼓励。由于其作用原理和水泵抽水相类似， 所以把能使大量的粒子从低能态抽运到高能态的鼓励装置 通称之为“光泵〞。
第二章 激光焊接的根本原理
三、谐振腔 适宜的工作物质有了，实现粒子数反转的鼓励源有了，
这下子该“激〞出激光了吧!还不行，因为人们在实验中发现 这样虽然可以产生受激辐射，但非常微弱，根本形不成可供人 们使用的激光。这很自然的使人们想到了采用放大的方法来解 决这个问题，于是出现了光学谐振腔。即利用两个面对面的反 射镜，使放大了的光在镜间来回被反射，反复通过镜间的介质 不断再放大，即反响放大。两个反射镜可以是平面，也可以是 球面。
第二章 激光焊接的根本原理
从图上可以看出，凡非腔轴方向的自发辐射，尽管它也可以诱 发激发态上的粒子产生光放大，但因介质体积有限，腔侧面又 是敞开的，终将逸出腔外。所以，产生激光的作用不大。唯独 沿腔轴方向的自发辐射才起作用。每当它碰到镜面时，便被反 射沿原路折回，又重新通过介质不断诱发激发态上的粒子产生 受激辐射光放大。由于受激辐射光在腔镜间往返运行，介质被 反复利用，腔轴方向受激辐射光就越来越强。其中一局部从局 部反射镜端射出，这就是激光；
第二章 激光焊接的根本原理
而其余局部留在腔内继续反响放大以维持不断的向外辐射激 光，如下图。介质内部沿纵轴方向偶然弱小的自发辐射经过 振荡和放大，最终形成强大的激光辐射过程就叫激光振荡放 大。由于光速极快，所以此过程极短。
激光焊接光路设计
激光焊接光路设计第一章：激光焊接技术概述1.1 激光焊接的基本原理激光焊接是利用高能激光束对工件进行熔化和连接的技术。
它利用激光的高能特性，通过选择性吸收并转换为热能，实现材料熔化和连接。
1.2 激光焊接的特点与优势激光焊接具有热输入小、热影响区域小、焊缝质量高等特点。
与传统焊接方法相比，激光焊接具有高效、灵活、精确的优势。
1.3 激光焊接光路设计的重要性光路设计是激光焊接技术中至关重要的一环。
合理的光路设计可以提高激光能量的利用率，确保焊接质量和效率。
第二章：激光光源选择与特性分析2.1 激光光源的种类常见的激光光源包括氩离子激光器、半导体激光器、纤维激光器等。
不同类型的激光光源具有不同的特点和适用范围。
2.2 激光光源的参数与特性激光光源的参数对光路设计和焊接效果具有重要影响。
光源功率、波长、激光束质量等参数需要根据具体应用进行选择。
2.3 选择合适的激光光源根据焊接工件的材料、厚度和加工要求等因素，选取适当的激光光源是光路设计的重要环节。
第三章：光学系统设计原理3.1 光学元件的分类与选择光学元件包括透镜、反射镜、光束分束器等。
根据焊接任务要求，选择合适的光学元件进行光线调制和聚焦。
3.2 激光光路的光学元件排列原则光学元件的排列顺序对激光光路的稳定性和焦点调制有重要影响。
按照一定原则进行光学元件的排列，可以优化焊接质量。
3.3 光学系统的光线追迹分析通过光学系统的光线追迹分析，可以了解光线在光学元件中的传输规律，为光路设计提供理论依据。
第四章：光路组件设计与优化4.1 激光传输系统的概念与结构激光传输系统包括激光光源、光纤、光学元件等组件。
合理设计传输系统的结构对提高焊接效率和质量至关重要。
4.2 激光传输系统中的光学元件设计光学元件的设计需要考虑能量损失、光路稳定性以及对焊接效果的影响。
通过光学元件的优化设计，可以提高焊接效率和质量。
4.3 光学元件的优化方法与实例分析根据具体需求，采用光学优化方法进行组件设计和排列，可以提高光学能量传输效率和焊接质量。
激光焊接工艺的基本知识
激光焊接工艺的基本知识激光焊接的定义激光焊接是利用激光束的高能量密度、高聚焦度和高一致性，将激光能量引入焊接区域，使焊缝区域被熔化并冷却形成焊缝的一种焊接方法。
激光焊接的原理激光焊接是利用激光束的高功率密度，将激光能量转化成热能，通过加热和熔融工件的材料，使其形成焊缝并实现材料的连接。
激光束可以通过光学系统进行聚焦，从而集中到焊接区域上。
激光焊接的优点•高能量密度：激光焊接可以将高能量聚焦在小面积上，使材料瞬间加热并熔化，从而实现快速的焊接。
•高一致性：激光焊接的激光束具有高一致性，焊接效果稳定且可重复。
•焊接速度快：激光焊接的瞬间加热和熔化速度非常快，可以实现高速焊接。
•焊缝质量好：激光焊接可以实现焊缝的精细化控制，焊缝形态美观且强度高。
•无接触式焊接：激光焊接是一种无接触式的焊接方法，可以避免材料变形和污染。
激光焊接的应用领域1.电子行业：激光焊接广泛应用于电子产品的组装和连接，如手机、电脑等电子元件的焊接。
2.汽车工业：激光焊接广泛应用于汽车零部件的制造，如发动机、变速器等的焊接。
3.航空航天工业：激光焊接在航空航天领域具有重要应用，如飞机结构件的焊接、航天器的焊接等。
4.家电行业：激光焊接在家电行业中应用广泛，如冰箱、洗衣机等产品的焊接。
5.医疗器械：激光焊接在医疗器械制造中具有重要地位，如手术器械、人工关节等的焊接。
激光焊接的工艺参数1.激光功率：激光功率决定了焊接过程中的能量输入，需要根据焊接材料的厚度和类型进行选择。
2.激光波长：激光波长决定了激光束在焊接材料中的穿透深度，需要根据焊接材料的吸收情况选择合适的波长。
3.聚焦方式：激光焊接可以采用具有不同聚焦方式的光学系统，如凸透镜、聚焦镜等，根据焊接材料的形态和要求选择合适的聚焦方式。
4.扫描速度：扫描速度决定了焊接速度，需要根据焊接材料的热导率和焊接质量要求进行调整。
5.激光频率：激光频率可以影响焊接的稳定性和效果，需要根据焊接材料的特性选择合适的频率。
技能培训之激光焊接的基础知识
何谓激光焊接？首先“激光”是取英文的“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation（通过受激释放辐射光扩大）”的含义的术语的开头字母而得到的造词。
激光焊接是将作为人造光的激光进行聚光并照射对象物、使金属局部熔融和凝固来接合金属的加工方法。
在钣金加工领域引入激光焊接的情况下，相比于以往加工方法的电弧焊，具有容易抑制热变形、容易管理焊接条件、焊道不明显等优点。
激光焊接的原理激光焊接中，使用激光振荡器产生成为热源的激光，并将其扩大，使用光纤进行传输，首先将光输送至工件附近。
在该阶段需要激光加工头。
激光加工头的内部设置有透镜，将传输来的激光聚光为适合加工的状态。
通过借助透镜对光进行聚光，能够使光能集中于较小的面积，从而能够获得熔化金属的较高能量。
为了防止熔融金属的氧化，通常会一边吹送氩气、氮气等保护气体一边焊接。
激光焊接的种类YAG激光焊接YAG是名为钇铝柘榴石（Yttrium Aluminum Garnet）的晶体，YAG激光器是向YAG晶体照射强光来产生激光。
YAG激光具有金属易于吸收的1064nm的波长，因此能以较少的能量熔融金属，这一点适合激光焊接。
另一方面，为了产生激光，需要使闪光灯闪烁，且因为发热多而需要使用制冷器对振荡器至焊炬进行冷却，因此耗电量大，与所使用的电力相比，用于加工的能量较少，故而也存在焊不透的情况。
冷却水、灯等易耗品的维护成本负担也较大，这也可以说是使用上的一大缺点。
光纤激光焊接光纤激光是使用光纤对所生成的励起光进行扩大和传输的激光，具有金属易吸收的1070nm的波长。
在众多激光中，能量密度特别高，具有容易将光束聚集的特点，对金属能够实现深熔是其一大优点。
与YAG激光相比，具有深熔、运行成本低、几乎没有调整和维护的麻烦和成本等诸多优点，近年来正在加速普及。
虽然光纤激光具有高功率、高效率的特点，但在钣金的手焊中，如果功率过高，会对作业者造成危险，因此制作产品时通常将功率限制在1kW左右。
史上最全激光焊接技术原理知识
史上最全激光焊接技术原理知识现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。
今天给大家介绍关于激光焊接内容。
激光焊接技术原理知识激光焊接可以采用脉冲或连续激光束加以实现；激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。
热导焊：激光辐射加热待加工表面，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、峰功率和重复频率等激光参数，使工件熔化，形成特定的熔池。
其特点：激光功率为105w/cm2左右，焊缝深度小于2.5mm，焊缝的深宽比最大为3：1。
图1）热导焊基本原理深熔焊：一般采用连续激光光束完成材料的连接.即能量转换机制是通过“小孔”（Key-hole）结构来完成的.激光照射,材料产生蒸发并形成小孔,吸收全部的入射光束能量,温度达25000C左右,使包围着这个孔腔四周的金属熔化.其特点：采用的功率密度在106～107w/cm2 之间，焊缝的深宽比最大可达12：1 ，目前最大焊接深度可以达到51mm。
图2）熔深焊技术原理说到这里相信大家都有疑问，说激光是怎么产生的？工作设备（产生激光）：由光学震荡器及放在震荡器空穴两端镜间的介质所组成。
介质受到激发至高能量状态时，开始产生同相位光波且在两端镜间来回反射，形成光电的串结效应，将光波放大，并获得足够能量而开始发射出激光。
图3）激光焊接设备组成激光亦可解释成将电能、化学能、热能、光能或核能等原始能源转换成某些特定光频（紫外光、可见光或红外光）的电磁辐射束的一种设备。
图4）激光焊接设备简易图激光分类焊接用有两种激光：CO2 激光和Nd:YAG激光特点：都是肉眼不可见红外光。
红外光，又叫红外线，是波长比可见光要长的电磁波（光），波长为770纳米到1毫米之间。
CO2 激光：属于远红外光，波长为10. 6Lm, 大部分金属对这种光的反射率达到80% ~ 90%,需要特别的光镜把光束聚焦成直径为0. 75 - 0. 1mm。
功率可轻易达到20000W甚至更大。
激光焊接技术原理
激光焊接技术原理
激光焊接技术是利用激光束的高能量密度和高准直性进行焊接的一种先进的焊接技术。
它是将高能激光束对焊接接头进行瞬间加热，使焊缝两侧的金属材料迅速熔化，并形成均匀的熔池。
当激光束停止照射后，熔池迅速凝固，形成焊缝。
激光焊接技术具有以下几个基本原理：
1. 焦聚原理：激光束通过透镜或反射镜等光学元件进行聚焦，将光束能量集中在焊接接头上的一个小区域内，形成高能量密度的光斑。
这样可以使焊接接头迅速加热到熔化温度。
2. 吸收原理：金属材料对于激光的吸收能力与其表面的光学特性有关，如光学吸收率、反射率等。
激光束一般选择与焊接金属材料的波长吻合的激光，以提高其在金属表面的吸收率，从而实现高效的能量转换。
3. 反射原理：激光束在金属表面的反射情况对焊接质量有重要影响。
焊接接头表面应保持干净，并且需要适当的焊接角度来减少反射。
同时，适当的选择激光功率和焊接速度可以改善焊接接头表面的反射情况。
4. 池形成与液态传递：激光加热会使焊接接头瞬间熔化，形成液态金属熔池。
熔池会受到激光束和焊接速度等因素的影响，形成不同形状和尺寸的熔池。
激光束的运动和焊接速度会影响熔池的尺寸和形态，并且对接头的焊接质量和力学性能有重要影响。
通过控制激光束的焦距、功率、光斑形状等参数，可以实现对焊接接头的精确控制。
激光焊接技术具有热影响区小、焊接速度快、形变小、熔深大、焊缝质量高等优点，广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备、激光制造等领域。
激光焊接参数
激光焊接参数1 激光焊接技术简介激光焊接是一种先进的焊接技术，它利用激光发出的特定波长的脉冲光束，通过聚焦，将聚焦点加热到达到融合金属材料的温度，达到焊接效果，从而实现金属材料的焊接。
它采用较少的消耗能量和温度，具有精雕细琢的加工精度，加工质量高，非常有效率，因此受到各个制造行业的广泛应用。
2 激光焊接参数1. 激光源：激光焊接工艺的关键部件是激光源，由激光发生和调制器组成。
激光源的特性主要取决于激光发生器和调制器。
激光源可以根据焊接工艺来选择合适的激光波长和发射功率，一般情况下，常见的激光源可以采用激光束激发的Nd：YVO4和Ni + Yb：YW.2. 波长：由于不同的材料具有不同的吸收能力，在激光焊接工艺中，采用的波长应根据不同的材料来调节。
选择恰当的波长不仅有利于提高焊接质量，还有利于提高材料的热固性和机械性能。
3. 光斑尺寸：光斑尺寸（焦斑半径）可以根据材料的性能特点和加工过程要求来选择，焦斑半径将与加工工艺要求协调。
有足够大的尺寸，激光能量可以更好地分布在装配结构的表面，实现强大的焊接质量和降低射频焊接变形。
4. 激光功率：激光输出功率是激光料件表面的加热量，可根据具体工艺要求来调节，一般激光功率调节的范围从几瓦到数十瓦不等。
5. 激光束偏差：机械设计的要求，必须使焦距及聚焦光斑的位置稳定无偏差，除了在固定焦距下调整激光聚焦外，还可以调整激光束偏转来达到调节焦距的目的。
3 总结激光焊接是一种先进而高效的焊接技术，对激光焊接工艺参数有较高要求，包括激光源、波长、光斑尺寸、激光功率和激光束偏差等，这些参数可以根据具体工艺来控制，从而达到更高的质量要求的焊接效果。
激光焊接技术
表3 1 各种蓄电池主要性能对比
一 极耳安全阀的自动焊接
新型电池内部装有防爆装置;称为安全阀;锂离子电 池有内部膨胀爆炸危险;因而电池必须装有安全阀; 作为安全保障 安全阀结构巧妙;为用激光焊接牢固 的 一定形状的两个铝质金属片;由激光熔斑形成的 抗拉强度;需在设计值范围之内;即通过激光熔斑使 电池内部形成通路;但当内部压力升高到一定值时; 激光熔斑被撕开;起到保护作用
图3 3 激光深熔焊接小孔效应示意
激光深熔焊接依靠小孔效应;使激光光束的光能传 向材料深部;激光功率足够大时;小孔深度加大;随 着激光光束相对于焊件的移动;金属液体凝固形成 焊缝;焊缝窄而深;其深宽比可达到12：1 激光深 熔焊接需要足够高的激光功率;但几百瓦的CO2激 光器;当激光模式好时;也能产生小孔效应;这是因 为基模光束聚焦后能够获得高功率密度
第3 章 激光焊接技术
31 概 述 3 2 激光焊接原理 3 3 激光焊接技术参数的作用与实验选择 3 4 激光焊接实用举例 3 5 激光焊接技术的发展前景
31 概 述
激光焊接是一种无接触加工方式;对焊接零件没有 外力作用 激光能量高度集中;对金属快速加热后快 速冷却;对许多零件来讲;热影响可以忽略不计;可 认为不产生热变形或者说热变形极小 能够焊接高 熔点 难熔 难焊的金属;如钛合金 铝合金等 激光焊 接过程对环境没有污染;在空气中可以直接焊接;与 需在真空室中焊接的电子束焊接方法比较;激光焊 接技术简便
激光焊接在电子工业 国防工业 仪表工业 电池工 业 医疗仪器以及许多行业中均得到了广泛的应用
图3 1 激光焊接的零件
3 2 激光焊接原理
激光焊接技术
激光焊接技术激光器的优势与传统的电弧焊接工艺相比，激光束接缝有很多好处：•小区域内选择性的能量应用：降低热应力和减小热影响区，极低的畸变。
•接合缝窄、表面平滑：降低甚至消灭再加工。
•高强度与低焊接体积结合：焊接后的工件可以经受弯曲或者液压成形。
•易于集成：可与其他生产操作结合，例如对准或者弯曲。
•接缝只有一边需要接近。
•高工艺速度缩短加工时间。
•特别适用于自动化技术。
•良好的程序控制：机床控制和传感器系统检测工艺参数并保证质量。
•激光束可以不接触工件表面或者不对工件施加力的情况下产生焊点。
焊接和钎焊金属热传导焊接中，表面被熔化激光束可以在金属表面连接工件或者产生深焊缝，也可以和传统的焊接方法相结合或用作钎焊。
1热传导焊接热传导焊接中，激光束沿着共同的接缝熔化相配零件，熔融材料流到一起并凝固，产生一个不需要任何额外研磨或精加工的平滑、圆形的焊缝。
深熔焊产生一个充满蒸气的孔，或者叫小孔效应热传导焊接深度范围在仅仅几十分之一毫米到一毫米。
金属的热导率限制了最大的焊接深度，焊接点的宽度总是大于它的深度。
变速器部件的深熔焊显微镜下观察到的激光焊接横截面如果热量不能迅速地散去，加工温度就会上升到气化温度以上，金属蒸气形成，焊接深度急剧增加，工艺变成了深熔焊。
2深熔焊深熔焊需要大约1MW/cm2的极高功率密度。
激光束熔化金属的同时产生蒸气，蒸气在熔融金属上施加压力并部分取代它，同时，材料继续熔化，产生一个深、窄、充满蒸气的孔，即小孔效应。
激光束沿着焊缝前进，小孔随之移动，熔融金属环流小孔并在其轨迹内凝固，产生一个深、窄的内部结构均匀的焊接，焊接深度可能比焊接宽度的大十倍，达到25mm或者更深。
深熔焊的特征在于高效率和快速的焊接速度，热影响区很小，畸变可控制在最低限度，常用于需要深熔焊接或者多层材料需要同时焊接的应用中。
3活跃气体和保护气体活跃气体和保护气体在焊接过程中辅助激光束。
活跃气体用于CO2激光器焊接，以防止工件表面形成等离子体云阻碍激光束。
激光焊接技术
激光焊接工艺知识收集分享一
激光焊接工艺知识收集分享一一、激光焊接的工艺参数：1、功率密度功率密度是激光加工中最关键的参数之一。
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，产生大量汽化。
因此，高功率密度对于材料去除加工，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，在表层汽化前，底层达到熔点，易形成良好的熔融焊接。
因此，在传导型激光焊接中，功率密度在范围在104~106W/cm2。
2、激光脉冲波形激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题，尤其对于薄片焊接更为重要。
当高强度激光束射至材料表面，金属表面将会有60~98% 的激光能量反射而损失掉，且反射率随表面温度变化。
在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大。
3、激光脉冲宽度脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一，它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数，也是决定加工设备造价及体积的关键参数。
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，因为激光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。
离焦方式有两种：正离焦与负离焦。
焦平面位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。
按几何光学理论，当正负离做文章一相等时，所对应平面上功率密度近似相同，但实际上所获得的熔池形状不同。
负离焦时，可获得更大的熔深，这与熔池的形成过程有关。
实验表明，激光加热50~200us 材料开始熔化，形成液相金属并出现问分汽化，形成市压蒸汽，并以极高的速度喷射，发出耀眼的白光。
与此同时，高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘，在熔池中心形成凹陷。
当负离焦时，材料内部功率密度比表面还高，易形成更强的熔化、汽化，使光能向材料更深处传递。
所以在实际应用中，当要求熔深较大时，采用负离焦；焊接薄材料时，宜用正离焦。
二、激光焊接工艺方法：1、片与片间的焊接包括对焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等4 种工艺方法。
2、丝与丝的焊接包括丝与丝对焊、交叉焊、平行搭接焊、T型焊等4种工艺方法。
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第二章 激光焊接的基本原理
激光产生的基本理论
2、自发辐射、受激吸收和受激辐射
光放大作用简单地说，就是输入是一个外来光子，而输出的则是 性质与外来光子一模一样的两个光子，因为在输出的两个光子中，一 个就是外来光子本身，而另一个则是在受激辐射过程中释放出来的， 即是被外来光子“激”出来的。一个光子激发一个粒子产生受激辐射， 得到两个完全相同的光子，这就是光的“放大”。这两个光子再去激 发两个粒子产生受激辐射，就可以得到完全相同的4个光子，4、8、1 6……如此链锁反应，完全相同的光子数目便会越来越多，可见受激 辐射过程也就是光放大的过程。在受激辐射过程中产生并被放大了的 光，便是激光。
第二章 激光焊接的基本原理
激光产生的基本理论
2、自发辐射、受激吸收和受激辐射 由于物质有趋于最低能量的本能，处于高能级E2上的原子总是要
自发跃迁到低能级E1上去，如果跃迁中发出光子，这个过程称为自发辐射。 处于低能级E1上的原子，吸收外来能量后跃迁到E2上，则称之为受激吸收。
两个能级之间的能量差越大，自发辐射过程所放出的光子频率就 越高。如同弹琴，如果用力拉紧琴弦，琴发出的音调频率就高，反之则低。 自发辐射光极为常见，普通光源的发光就包含受激吸收与自发辐射过程。 前一过程是粒子由于吸收外界能量而被激发至高能态；后一过程是高能态 粒子自发地跃迁回低能态并同时辐射光子。当外界不断地提供能量时，粒 子就会不断地由受激吸收到自发辐射，再受激吸收，再自发辐射……如此 循环不止地进行下去。每循环一次，放出一个光子，光就这样产生了。以 电灯为例：接通电源后，电流流经灯泡中的发光物质——钨丝，钨丝被灼 热，使钨原子跃迁至高能态，然后又自发跃迁回低能态并同时辐射出光子， 于是灯泡就亮了。
第二章 激光焊接的基本原理
激光产生的三要素
三要素：激励源，工作介质，谐振腔
激光焊接技术简介
主要内容
第一章 激光的发展历程 第二章 激光焊接的基本原理 第三章 激光焊接工艺 第四章 激光焊接的特性 第五章 激光焊接的局限性 第六章 激光焊接的应用
第一章 激光的发展历程
1916年爱因斯坦提出受激辐射的概念，即处于高 能级的原子受外来光子作用，当外来光子的频率与其 跃迁频率恰好一致时，原子就会从高能级跃迁到低能 级，并发射与外来光子完全相同的另一光子，新发出 的光子不仅在频率方面与外来光子相一致，而且在发 射方向、偏振态以及位相等方面均与外来光子相一致， 因此，受激辐射具有相干性；在发生受激辐射时，一 个光子变成了两个光子，利用这个特点，可实现光放 大，并且能够得到自然条件下得不到的相干光．
处于高能级E2上的原子，受外来频率（满足hv=E2-E1 ）的光子的激 励，从E2跃迁到E1，发出一个和外来光子完全相同的光子，称为受激辐射。
受激辐射和自发辐射有本质的区别：前者是受激产生，后者是自发产 生；前者跃迁时产生的光子与外来光子在频率、相位、方向、和偏振方向 上完全一致，产生的光子相当于加强了外来光子的，即光放大作用，而后 者产生的光子在这些特性上彼此完全不相干。
第二章 激光焊接的基本原理
激光产生的基本理论
激光产生的基本理论是受激辐射，它是爱因斯坦在普朗克黑体辐射量 子化理论和玻尔的电子运动量子化轨道假设的基础上提出的。
1.原子能级和辐射跃迁 按照玻尔的氢原子理论，绕原子核高速旋转的电子具有一系列不连续 的轨道，这些轨道称为能级。当电子在不同的能级时，原子系统的能量是 不相同的，能量最低的能级成为基态。当电子由于外界的作用从较低的能 级跃迁到较高的能级时，原子的能量增加，从外界吸收能量。反之，电子 从较高能级跃迁到较低能级时，向外界发出能量。在这个过程中，若原子 吸收或发出的能量是光能（辐射能），则称此过程为辐射跃迁。发出或吸 收的光的频率满足普朗克公式（hv=E2-E1，h为普朗克常数6.626×1034J·s，v为光的频率，E2和E1分别为高能级和低能级的能量）。
受激辐射提出后，陆续有科学家进行研究。如1916-1930 年间拉登堡及其合作者对氖的色散的研究并于1933年绘制出 色散系数随放电带电流密度变化的曲线。1940年法布里坎特 首先注意到了负吸收现象。这一阶段发展并不迅速。到了第 二次世界大战之后，1947年兰姆和雷瑟夫指出通过粒子数反 转可以受激辐射，从此激光理论的研究开始突破。1952年帕 塞尔及其合作者实现了粒子数反转，观察到了负吸收现象。 第二年，韦伯产生了利用受激辐射诱发原子或分子，从而放 大电磁波的思想，进而提出了微波辐射器的原理。1957年斯 科威尔实现了固体顺磁微波激射器。既然微波可以激发受激 辐射，那么红外乃至可见光等也应该可以。1958年汤斯和肖 洛发表了著名的“红外与光学激射器”一文，1959年汤斯提 出了建造红宝石激光器的建议。终于1960年由休斯航空公司 的莱曼建造出第一部可用的激光装置。（从此人类拥有了激 光这一利器。Leabharlann 第二章 激光焊接的基本原理
激光产生的基本理论
2、自发辐射、受激吸收和受激辐射 自发辐射的特点是：由于物质(发光体)中每个粒子都独立地被激发到
高能态和跃迁回低能态，彼此间没有任何联系，所以各个粒子在自发辐射 过程中产生的光子没有统一的步调，不仅辐射光子的时间有先有后，波长 有长有短，而且传播的方向也不一致。因为自发辐射光是由这样许许多多 杂乱无章的光子组成的，所以我们通常见到的光，是包含许多种波长成份 (即多种颜色)、射向四面八方的杂散光。阳光、灯光、火光等普通光都属 于自发辐射光。
第二章 激光焊接的基本原理
激光产生的基本理论
3、粒子数反转
在平衡状态下，粒子（原子、分子等）在各能级的分布满足玻尔 兹曼公式，即能级的能量愈高，上面的粒子数越少。这时如果给粒子 系统提供一个外来能量，使低能级上的粒子吸收能量跃迁至高能级上， 使高能级上的粒子吸收能量跃迁到高能级上，使高能级上的粒子数多 于低能级上的粒子数，这个过程即称为粒子集居数反转。只有在两个 形成了粒子数反转的能级之间，受激辐射的分量才能大于受激吸收， 光才能得到放大。