激光焊接技术的研究现状与展望
激光焊接技术的研究现状及发展趋势
激光焊接技术的研究现状及发展趋势一、本文概述激光焊接技术，作为一种先进的焊接工艺，自诞生以来便在多个领域展现出其独特的优势和应用潜力。
本文旨在全面综述激光焊接技术的研究现状，并探讨其未来的发展趋势。
我们将从激光焊接的基本原理出发，分析其在不同材料、不同工业领域的应用情况，总结当前激光焊接技术面临的挑战与问题，并预测其未来的发展方向。
我们还将关注激光焊接技术的创新点和发展热点，以期为读者提供一个全面、深入、前沿的激光焊接技术全景图。
通过本文的阅读，读者可以了解到激光焊接技术的最新进展，以及未来可能的技术突破和应用拓展，为相关研究和应用提供参考和借鉴。
二、激光焊接技术的研究现状激光焊接技术自诞生以来，便以其独特的优势在工业生产中占据了重要的地位。
作为一种高效、高精度、低热输入的焊接方法，激光焊接已广泛应用于汽车、电子、航空、冶金等多个领域。
目前，激光焊接技术的研究现状主要体现在以下几个方面。
激光焊接的工艺研究已经相当成熟。
研究人员通过不断优化激光功率、焊接速度、保护气体等参数，实现了对焊接过程的精确控制。
同时，针对不同材料的特性，研究人员还开发出了多种激光焊接方法，如脉冲激光焊、连续激光焊、激光填丝焊等，以满足不同行业的需求。
激光焊接设备的研究也在不断进步。
随着激光技术的快速发展，激光焊接设备的功率和稳定性得到了显著提升。
同时，设备的智能化、自动化水平也在不断提高，如机器人激光焊接系统的出现，大大提高了生产效率和质量稳定性。
激光焊接过程中的质量控制和检测技术也是当前研究的热点。
通过在线监测焊接过程中的温度、熔池形态等关键参数，可以实时调整焊接工艺参数，保证焊接质量。
同时，无损检测技术的应用也为激光焊接的质量控制提供了有力支持。
然而，尽管激光焊接技术在许多方面已经取得了显著的成果，但仍存在一些挑战和问题。
例如，对于某些高反射率或高导热性的材料，激光焊接的难度较大。
激光焊接的成本较高，也在一定程度上限制了其应用范围。
激光焊接技术现状及展望研究
激光焊接技术现状及展望研究激光焊接技术是一种应用广泛的先进工业加工技术，由于其焊缝质量高、热输入小等特点而得到越来越广泛的应用。
本文通过对激光焊接技术现状的分析与展望，来探讨其发展趋势和发展方向。
随着激光技术的不断发展，激光焊接技术在机械、航空航天、电子、医疗和冶金等领域中得到了广泛的应用。
目前，激光焊接技术主要应用于以下领域：1. 金属材料焊接与传统的电弧焊接和气体保护焊接相比，激光焊接具有焊缝小、热输入少，材料变形小等优点，适用于焊接各种金属材料。
2. 精细焊接由于激光技术具有高集中度、可控性好等特点，能够进行极细小的焊接，适用于微型电子产品的生产。
3. 自动化组装激光焊接配合机器人等自动化设备，能够实现自动化组装，提高生产效率和质量。
4. 材料粘合激光焊接除了可以焊接金属材料外，也可以通过撕裂、融合等方法实现材料的粘合。
1. 开源化现在激光切割机和激光焊接机的控制软件可能被几家公司控制着，使得这种设备非常昂贵。
开源软件将帮助这类技术更广泛地传播。
2. 智能自主未来激光焊接将更加智能，使得机器可以根据材料、内部缺陷等信息自主调整焊接参数等。
人工智能和大数据的发展将促进激光焊接设备的智能化发展。
3. 分布式控制传统的激光焊接机通常由一台电脑控制，而这台电脑可能会挖掘一台高速计算机的潜力，使得这个过程变得更快更高效。
4. 纳米焊接未来激光焊接将逐步发展到纳米尺度。
这将帮助制造微型传感器和小型电机等微小机器。
在未来，激光焊接技术将逐步扩展到非金属材料的焊接领域中，如纤维增强复合材料、陶瓷等新型材料。
综上所述，激光焊接技术是一项极具发展潜力的先进工业制造技术。
我们相信，在不断推进技术创新和产业应用的过程中，激光焊接技术将会有更广泛的应用和更深层次的创新发展。
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究【摘要】激光焊接技术是一种高效、精密的焊接方法，被广泛应用于工业生产中。
本文首先介绍了激光焊接技术的基本原理，包括激光束的生成和聚焦等机理。
接着介绍了激光焊接技术的研究现状，包括其在材料连接、电子器件制造等领域的应用。
结合最新的研究成果，探讨了激光焊接技术在工业生产中的应用前景和发展趋势。
分析了激光焊接技术面临的挑战，如焊缝质量控制、成本降低等问题，并提出了未来的发展展望。
激光焊接技术的不断创新和改进，将进一步推动工业制造领域的发展，为提高产品质量和生产效率提供重要支持。
【关键词】激光焊接技术、研究现状、发展趋势、工业应用、未来挑战、基本原理、总结与展望1. 引言1.1 背景介绍传统的焊接方法存在着一定的局限性，如变形大、焊道狭窄、焊缝不均匀等问题。
而激光焊接技术通过高能密度的激光束，可以实现快速、高精度焊接，避免了传统焊接方法的缺点。
激光焊接技术被认为是未来焊接领域的发展方向。
本文将探讨激光焊接技术的基本原理、当前研究现状、工业生产中的应用情况，以及未来的发展趋势和挑战。
通过对激光焊接技术的深入研究，可以更好地了解这一技术的优势和局限性，为其未来的发展提供有力支持和指导。
2. 正文2.1 激光焊接技术的基本原理激光焊接技术的基本原理是利用高功率密度激光束对工件进行瞬时加热，使其局部熔化并在熔池中实现焊接。
激光光束经过透镜聚焦后在焊接区域形成一个极小的焦点，能量集中，可以快速提高工件表面温度，达到熔化和接合的目的。
激光焊接技术的基本过程包括预热、熔化、混合和冷却四个阶段。
预热阶段是指激光束在焊缝区域加热工件并提高表面温度；熔化阶段是指工件局部熔化形成熔池；混合阶段是指添加适量的填充材料，如焊丝，以填补焊缝；冷却阶段是指熔化部分冷却形成焊接接头。
激光焊接技术具有高能量密度、高效率、精密焊接等优点。
通过调节激光功率、加工速度和焊接参数，可以实现对不同材料的焊接操作，包括金属、塑料、陶瓷等材料。
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究激光焊接技术是近年来发展迅猛的一种金属材料连接技术，具有高效、高精度、无污染等优点，广泛应用于汽车、航天、电子、化工等领域。
文章将从研究现状和发展趋势两方面进行探究。
一、研究现状1. 激光焊接技术的应用范围不断扩大。
目前，激光焊接技术已经广泛应用于汽车制造、电子电气、工程机械、石油化工等领域，并在航空、航天、国防等高端领域得到了广泛的应用。
2. 激光功率不断提高。
激光功率是影响激光焊接技术的主要因素之一，目前激光功率已经从原来的几百瓦提高到了几千瓦，以满足不同领域对焊接深度和速度的要求。
3. 激光脉冲宽度控制技术不断完善。
激光脉冲宽度是影响激光焊接技术的另一项关键因素。
随着激光脉冲宽度控制技术的不断提高，激光焊接技术的稳定性和精度得到了极大提高。
4. 激光焊缝的质量得到了显著提升。
随着激光焊接技术的不断发展，焊缝质量得到了极大提升。
现在的激光焊接技术已经能够实现低热影响区、小变形、高连接强度等优点。
二、发展趋势1. 激光焊接技术将向高功率和高频率发展。
随着激光功率不断提高，激光焊接技术将向高功率和高频率发展，以应对越来越复杂的焊接需求。
2. 激光焊接技术将更加智能化。
随着人工智能技术的不断提高，激光焊接技术将更加智能化，实现更高效、更精准的焊接操作。
3. 激光焊接技术将向多模式发展。
多模式激光器可以同时发射多个波长的激光，实现多种焊接模式切换，提高焊接效率和质量。
4. 激光检测技术将与激光焊接技术紧密结合。
激光检测技术可以对焊接缺陷、裂纹等进行检测和分析，提高焊接质量和工艺优化。
综上所述，激光焊接技术在不断发展中，应用领域不断拓展，同时也涌现出了一系列新技术和新方向。
未来，激光焊接技术将更加智能化、高效化，进一步满足市场需求。
2024年激光焊接技术市场发展现状
2024年激光焊接技术市场发展现状引言激光焊接技术是一种利用激光束对金属材料进行精细焊接的技术。
由于其高精度、高效率和无需物理接触等优点，激光焊接技术在制造业中扮演着重要角色。
本文将对激光焊接技术市场的发展现状进行分析和探讨。
市场概况激光焊接技术市场目前呈现出快速增长的态势。
据统计数据显示，全球激光焊接技术市场规模在过去几年里保持了持续增长，预计未来几年内市场规模将进一步扩大。
这主要归因于激光焊接技术在汽车制造、航空航天、电子设备、医疗器械等领域的日益广泛应用。
发展趋势1. 自动化程度提高近年来，随着制造业向智能化、自动化方向发展，激光焊接技术也在不断向自动化程度更高的方向发展。
自动化激光焊接系统的出现使得生产效率大幅提升，同时降低了人工成本和减少了人为误差。
2. 激光焊接技术与机器人技术的结合机器人技术的快速发展也为激光焊接技术的进一步应用提供了巨大机遇。
激光焊接技术与机器人技术的结合可以实现更高级别的自动化和精密焊接操作。
在汽车制造和航空航天领域，机器人激光焊接系统已经广泛应用，提升了生产效率和产品质量。
3. 激光焊接技术的多功能化激光焊接技术不仅可以用于传统金属材料的焊接，还可以应用于其他领域，如塑料焊接、电子元器件焊接等。
通过与不同领域的技术结合，激光焊接技术的适用范围得到了扩大，为市场的发展提供了更多机会。
4. 能源效率的提高传统焊接技术存在能源浪费和环境污染等问题，而激光焊接技术具有高能源转化效率和低能源消耗的特点。
随着环保的日益重视，激光焊接技术的能源效率优势将成为推动其市场发展的重要因素之一。
市场挑战尽管激光焊接技术市场发展前景广阔，但也面临一些挑战。
1. 价格因素限制激光焊接技术设备相对传统焊接设备而言价格较高，因此在初期投资上存在一定难度。
这使得中小型企业难以承担相关设备的成本，限制了其广泛应用。
2. 技术门槛较高激光焊接技术需要经过专业培训和技术熟悉才能正确操作。
由于技术门槛较高，一些中小企业可能面临人才不足的问题。
激光焊接技术现状及展望研究
激光焊接技术现状及展望研究激光焊接技术是一种高效、精确、无损伤的材料连接方法，因其优异的性能被广泛应用于工业制造、航空航天等领域。
目前，随着激光器技术的不断进步和激光焊接过程的优化，激光焊接技术在各个领域的应用越来越广泛，同时也有许多值得进一步探索和发展的方向和问题。
一、激光焊接技术现状激光焊接技术是一种通过调节激光束的能量和参数，使材料表面局部区域高温熔化，再通过液态金属的流动和冷却达到材料加工和连接的方法。
与传统的焊接方法相比，激光焊接技术具有以下优点：1.精度高，焊接效果好。
激光焊接过程是高度集中的光束和加热区域，焊接过程可以精确控制，焊接接头质量高。
2.效率高，成本低。
激光焊接速度快，节约时间和成本。
3.适应性强。
激光焊接可以焊接各种类型的金属和非金属材料，应用范围广泛。
目前，激光焊接技术的应用领域不断拓展，如汽车、航空航天、电子、医疗设备、通信设备等行业，因此，激光焊接技术受到越来越多的关注和研究。
二、激光焊接技术的发展趋势和展望1.激光功率和重复率的不断提高激光器的功率越高，焊接速度越快，焊接效率越高。
因此，探索高功率、高重复频率的激光器设备是今后激光焊接技术的趋势之一。
2.导光和聚焦技术的优化导光和聚焦技术决定了激光焊接的质量和效率。
在实际应用中，如何将激光束优化地聚焦并保持高稳定性，保证焊接的质量和效率，是未来激光焊接技术研究的重点。
3.激光焊接过程的可视化和智能化通过高速摄像和激光发射数据的采集，可以实现对焊接过程的可视化，用于设计和优化焊接过程。
另外，引入智能控制和自动化技术，实现激光焊接过程的高效控制和自动控制，将是未来的发展方向。
4.激光焊接技术在新材料和新工艺中的应用新材料和新工艺对焊接技术提出了更高的要求，如材料厚度、硬度等。
因此，未来的研究将涉及新材料和新工艺的良好品质、适宜的加工和连接方法，以满足工业生产的需求。
5.激光焊接技术的发展与环境保护在未来的研究中，需要关注激光焊接技术对环境的影响和环保问题。
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究1. 引言1.1 激光焊接技术的定义激光焊接技术是一种利用激光束将热能集中到焊接点进行熔化并连接材料的先进焊接方法。
通过激光束高能量密度和高束质量，可以实现快速、高效、精确的焊接过程。
激光焊接技术在金属、塑料、陶瓷等材料的连接中广泛应用，具有焊缝小、热影响区少、变形小等优点。
随着激光技术的不断进步和发展，激光焊接技术已成为现代制造业中一种重要的焊接方法，被广泛应用于汽车、航空航天、电子、医疗器械等领域。
激光焊接技术的发展为加工技术的进步和产品质量的提高提供了重要支持，是当前研究和发展的热点之一。
1.2 激光焊接技术的重要性1.提高生产效率：激光焊接技术具有快速焊接速度、操作简便等特点，可以大幅提高生产效率，节约人力、时间和成本。
2.提高焊接质量：激光焊接技术能够实现高精度的焊接，焊缝质量好，可以避免气孔、裂纹等焊接缺陷，确保焊接连接的牢固性和稳定性。
3.拓展适用范围：激光焊接技术可以应用于各种金属材料的焊接，包括高熔点金属和难焊材料，具有很强的适用性和通用性。
4.降低能源消耗：相比传统焊接方法，激光焊接技术采用光能作为热源，能量利用效率高，节能环保，有利于减少对环境的影响。
激光焊接技术在制造业中的重要性不容忽视，其在提高生产效率、提高焊接质量、拓展适用范围和降低能源消耗等方面的优势，使其成为现代工业领域中备受重视的焊接技术之一。
2. 正文2.1 激光焊接技术的研究现状1. 激光焊接技术的发展历程：激光焊接技术自20世纪70年代开始逐渐发展，并在各个领域得到广泛应用。
随着激光技术和光学技术的不断进步，激光焊接技术的研究也得到了快速发展。
2. 激光焊接技术的研究热点：当前的研究主要集中在提高焊接质量和效率、拓展适用范围、降低成本和提高稳定性等方面。
利用不同波长的激光进行焊接，探索新的焊接材料、优化焊接参数等。
3. 激光焊接技术的现有问题：虽然激光焊接技术在许多领域取得了成功，但仍然存在一些问题，如焊接过程中容易产生气孔、热裂纹等缺陷，需要进一步研究和解决。
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究激光焊接技术是一种高精度、高效率的焊接方法，近年来得到了广泛的应用和发展。
本文将探究激光焊接技术的研究现状和发展趋势，分析其在各个领域的应用以及未来的发展方向。
一、激光焊接技术的研究现状1. 激光焊接工艺激光焊接是利用激光束对材料进行加热，从而使材料表面产生熔化，并将熔化池与受热区域形成牢固的结合。
激光焊接工艺主要包括传统激光焊接、深层激光焊接、激光-激光混合焊接、激光-煤炭混合焊接等多种方式，每种方式都有其适用的具体情况。
2. 激光焊接设备激光焊接设备包括激光发生器、激光传输系统和焊接装置等部分。
目前，市场上主要有固体激光器、液体激光器和气体激光器等多种类型的激光器可供选择，其中固体激光器因其高功率、高能量密度和高效率等优势，逐渐成为主流。
3. 激光焊接材料激光焊接可适用于多种材料，包括金属材料、合金材料、塑料材料等。
而随着激光焊接设备和工艺的不断改进，其在特殊材料、复合材料和高温材料等方面的应用也逐渐增多。
4. 激光焊接检测技术激光焊接后的焊缝质量直接影响着工件的使用性能，因此激光焊接检测技术成为焊接过程中不可或缺的一部分。
目前，主要的检测技术包括激光扫描显微镜检测、红外热像仪检测、超声波检测和X射线检测等多种方式。
5. 激光焊接应用领域激光焊接技术已经广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备、医疗器械、管道制造等领域。
在汽车制造中，激光焊接可以实现车身零部件的高效焊接，提高生产效率，减少成本。
6. 激光焊接的优势与传统焊接方法相比，激光焊接具有焊缝小、变形小、热影响区小、焊接速度快、热影响深度浅等特点。
激光焊接在一些对焊接质量要求高、对材料变形敏感的领域有着明显的优势。
1. 激光焊接设备的技术升级随着激光技术的不断发展，激光焊接设备的性能将不断提升。
固体激光器的输出能量和能量密度将不断增加，激光束质量和稳定性将得到进一步提高，激光束调控技术也将更加精密。
2. 激光焊接工艺的创新针对不同的焊接需求，激光焊接技术将不断进行工艺创新。
激光焊接技术现状及展望研究
激光焊接技术现状及展望研究激光焊接技术是一种高新技术，它以激光为能量源，通过激光束对工件表面进行短暂加热，实现材料的熔接。
激光焊接技术具有焊接速度快、熔深大、热影响区小、操作灵活等优点，近年来在各种工业领域得到了广泛应用。
本文将对激光焊接技术的现状及发展前景进行研究。
一、激光焊接技术的现状1.激光焊接技术的发展历程20世纪60年代初期，激光技术作为新兴技术开始被人们重视，随着激光技术的不断发展，激光焊接技术也逐渐崭露头角。
最早的激光焊接技术是利用CO2激光进行的，由于其功率较大，适用于厚板材的焊接。
随着Nd:YAG激光器的问世，激光焊接技术迎来了一次飞跃式的发展，由于其光束质量好、光斑尺寸小、可调谐性强等特点，使得激光焊接技术得到了广泛的应用。
2.激光焊接技术的应用领域激光焊接技术已经被广泛应用于汽车制造、航空航天、船舶制造、电子设备、通讯设备、医疗器械等行业。
在汽车制造业中，激光焊接技术已经成为汽车车身和零部件的首选焊接方式，其焊接速度快、质量好、热影响区小等优势使得汽车制造成本得到了大幅度的降低。
在航空航天领域，激光焊接技术可以实现对高强度、耐高温合金材料的焊接，大大提高了飞机的结构强度和安全性。
3.激光焊接技术的发展趋势随着激光技术的不断发展，激光器的功率不断提高，光束质量不断改善，激光焊接技术已经可以应用于更多的材料和更多的工艺领域。
未来，激光焊接技术将会继续向着高功率、高速度、智能化、自动化、柔性化等方向发展，成为制造业的重要焊接工艺。
2.激光焊接技术的挑战与机遇激光焊接技术发展面临着一些挑战，包括激光器的功率提升、光束质量的改善、焊接过程的稳定性等问题。
这些挑战也同时带来了机遇，随着新材料的不断涌现，新工艺的不断探索，激光焊接技术将会迎来更多的发展机遇。
3.激光焊接技术在新材料焊接领域的应用随着新材料的不断涌现，如高强度钢、镍基高温合金、镁合金等材料的应用，传统的焊接工艺已经无法满足这些材料的焊接需求，而激光焊接技术具有快速、熔深大、热影响区小等优势，可以很好地满足对这些新材料的焊接需求。
激光焊接技术现状及展望研究
激光焊接技术现状及展望研究激光焊接技术是一种应用广泛的现代焊接技术，具有高能量密度、高精度、高速度、低热影响区、易于自动化控制等优点，已广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备、电力设备等领域。
本文将对激光焊接技术的现状及展望进行研究。
激光焊接技术的现状目前，激光焊接技术已成熟并广泛应用于工业生产中。
激光焊接技术主要有传统激光焊接、激光深熔焊接和激光传输焊接等多种形式。
传统激光焊接是利用高能量激光束在焊缝上产生瞬间高温使焊缝两侧材料熔化并结合。
该技术适用于不同材料的焊接，包括金属材料和非金属材料。
传统激光焊接存在能量消耗大、设备复杂、操作难度大等缺点，限制了其在实际生产中的应用。
激光深熔焊接是一种高功率密度激光熔化材料的焊接技术。
它能够产生高质量的焊缝，并具有较高的焊接速度。
激光深熔焊接广泛应用于汽车制造、电子设备制造和航空航天等领域。
激光深熔焊接容易产生焊接缺陷，如气孔、裂纹和组织不均匀等，需要进一步改进和优化。
激光传输焊接是将激光束通过光纤传输到焊接点进行焊接。
该技术具有光束自由传输、适用于大尺寸工件、易于自动化控制等优点。
激光传输焊接技术已广泛应用于汽车制造、电力设备制造、锅炉制造等领域。
激光焊接技术的展望随着科学技术的不断发展，激光焊接技术在未来具有广阔的应用前景。
激光焊接技术将继续发展。
无缺陷激光焊接技术将解决激光深熔焊接中的焊接缺陷问题，提高焊接质量和可靠性；多光束激光焊接技术将实现多焊缝同时焊接，提高焊接效率；激光与机器人技术的结合将进一步实现激光焊接的自动化和智能化。
激光焊接技术将广泛应用于新兴行业。
在新能源汽车制造中，激光焊接技术可以用于焊接电池和电动机等部件，提高电池包和电机的性能和可靠性。
在航空航天领域，激光焊接技术可以用于焊接航空发动机的叶片和燃烧室等部件，提高发动机的工作效率和可靠性。
激光焊接技术将不断创新和发展。
在材料选择方面，激光焊接技术可以应用于焊接更多的材料，如复合材料和高温材料等；在焊接过程监测方面，激光焊接技术可以通过控制激光束和监测焊接过程参数来实现实时检测和控制。
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究激光焊接技术是一种高能量密度焊接工艺，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
随着工业的发展和需求的提升，激光焊接技术也得到了快速发展。
本文将探究激光焊接技术的研究现状及未来发展趋势。
当前，激光焊接技术已经取得了重要的进展。
高功率激光焊接技术的发展，使得激光焊接可以适用于更厚的金属板材，同时也提高了工作效率。
激光焊接还可以实现对焊缝形态的精确控制，提高焊接质量。
随着激光器技术的不断发展，激光焊接技术也会得到更多的改进和突破。
激光器的功率将会进一步提高。
高功率激光器可以提供更大的能量密度，使得焊接速度更快，并可以应用于更多种类的材料。
激光器的脉冲频率将会增加。
快速脉冲激光器可以在焊接过程中控制热输入，以减少热影响区域的大小，提高焊接的精度。
为了进一步提高焊接质量，激光焊接技术还可以与其他辅助技术相结合。
在传统激光焊接技术的基础上，可以加入等离子弧焊、电弧激光混合焊等技术，以实现适应不同材料和焊接情况的需求。
综合利用传感技术和自动控制技术，可以实现对焊接过程的实时监控和控制，提高焊接的稳定性和一致性。
激光焊接技术的研究还面临着一些挑战和难题。
焊接过程中会产生大量的热影响区，容易导致材料变形、裂纹等问题。
激光焊接技术在焊接非金属材料时存在一定的限制，如焊缝质量差、熔池不稳定等。
未来研究的重点将会是解决这些问题。
激光焊接技术在航空航天、汽车制造、电子设备等领域具有重要的应用价值。
当前，激光焊接技术在功率和精度方面已经取得了突破性进展，但仍存在一些挑战需要解决。
未来发展的重点将是提高功率和控制精度，与其他辅助技术相结合，实现对焊接过程的实时监控和控制。
希望本文对于激光焊接技术的研究和发展具有一定的启示意义。
激光焊接技术的研究现状与展望
目录目录 (1)摘要 (2)引言 (2)1 采用激光技术的焊接工艺 (3)1.1 激光焊接的模式 (3)1.2 激光焊接的焊缝形状及组织性能 (3)1.3 激光焊接的优缺点 (3)2 国内外激光焊接的研究现状 (4)2.1 激光器的研究现状 (4)2.2 等离子体控制的研究现状 (5)2.3 焊接过程自动检测的研究现状 (5)参考文献 (6)激光焊接技术的研究现状与展望摘要激光技术在制造业中的应用是目前各国的研究重点, 随着工业发展对高效、环保、自动化的需要, 激光技术的应用迅速普及制造业的许多领域。
在此基础上, 激光焊接工艺将成为激光应用的重要方面之一。
本文概述了激光焊接的发展现状, 简单介绍了采用激光技术进行焊接的基本原理及其优缺点。
详细描述了激光器的研发、等离子体控制、焊接过程的自动化检测和各种先进激光焊接技术。
通过介绍激光焊接在具体领域( 如汽车业、造船业等) 的应用, 充分说明激光技术在焊接制造中的优越性, 并对激光焊接的发展前景做了具体的展望。
引言激光焊接是激光加工技术应用的重要内容, 更是21世纪最受瞩目、最有发展前景的焊接技术。
早在上世纪末, 欧美各国就已把激光焊接充分应用到工业生产中, 我国在加快对激光焊接技术的研究与开发的同时, 逐步建立起一个“产、学、研”相结合的发展体制, 并在个别领域有了较大的突破。
随着工业制造的发展, 高效、敏捷、环保的加工技术将倍受青睐。
激光焊接以其高能束的聚焦方式, 在焊接过程中能实现深熔焊、快速焊等其他焊接工艺较难实现的形式, 特别是激光焊接设备搭配灵活, 实时在线检测技术成熟, 使其能够在大批量生产中实现高度自动化, 目前已有大量的激光焊接生产线投入工业生产。
实践证明, 激光焊接在加工业的应用范围十分广泛, 基本上传统焊接工艺可以使用的领域, 激光焊接都能胜任,并且焊接质量更高, 加工效率更快。
1 采用激光技术的焊接工艺激光焊接是利用激光的辐射能量来实现有效焊接的工艺, 其工作原理是: 通过特定的方式来激励激光活性介质( 如CO2和其他气体的混合气体、YAG钇铝石榴石晶体等) , 使其在谐振腔中往复振荡, 从而形成受激辐射光束, 当光束与工件接触时, 其能量被工件吸收, 在温度达到材料熔点时便可进行焊接。
激光焊接技术的研究现状与展望
激光焊接技术的研究现状与展望摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国焊接技术的不断完善。
采用焊接的方式将塑料件连接起来，可以提高焊缝强度、增加焊缝寿命长、增强密封性等。
塑料焊接传统的方式主要有超声波焊接以及热压板焊接，但是超声波焊接有高频振动，容易对产品内部的电子元器件产生振动损伤，而且容易产生塑料碎末，影响产品的质量；热压板焊接由于和产品直接机械接触，可能会损伤焊缝表面，而且生产效率较低。
激光焊接没有振动，且与产品非接触，很好地避免了超声波焊接和热压板焊接产生的问题，可以极大提高产品质量以及生产效率，是最理想的一种塑料焊接方式。
关键词：激光焊接技术；现状；展望引言激光焊接具有热量输入集中、热影响范围小、与产品非接触、容易实现自动化生产等优点，超薄铝合金材料由于材料较软，在激光焊接过程中容易发生变形，采用夹具也无法避免2层材料之间产生的间隙，容易导致虚焊，无法达到焊接要求。
胶水粘接可以克服材料变形的问题，使2层材料很好地粘接在一起，但是胶水粘接的接头不能承受较高或较低温的环境。
将胶水粘接与激光焊接结合在一起，充分发挥两者的优势，可以得到理想的焊接接头。
1国内激光焊接技术现状目前国内的激光焊接技术同样比较成熟，被广泛应用于实际的生产活动中。
尽管如此，其中仍有一些迫切需要解决的难题，如高强度钢的激光焊接，这方面气体激光器为例，这是一种十分典型的气体激国内的研究仍然需要加强。
以CO2光器，研究追求的是激光功率和光束质量的提高。
到目前为止，共计出现五代应用效果良好，受到了众多企业的关注，CO2激光器，其中扩散性冷却板条式的CO2也得到了广泛应用。
2激光焊接技术分析2.1透明PP塑料激光焊接工艺聚丙烯（PP）是日常生活生产中常见的一种塑料，具有较高的耐冲击性，机械强度以及良好的抗腐蚀性，如能耐多种有机溶剂和酸碱腐蚀性液体，被广泛应用于家用电器的绝缘外壳、培养瓶、食品袋、饮料包装瓶等产品中。
为了节约生产成本及提高生产效率，需要将塑料注塑成结构简单的结构件，然后通过机械铆接，胶粘或者焊接的方式组装成需要的部件，其中焊接是材料分子之间的结合，接头具有更高的强度以及老化寿命。
激光焊接技术现状及展望研究
激光焊接技术现状及展望研究激光焊接技术是一种高效、精密的焊接方法，已经广泛应用于汽车制造、航空航天、电子、医疗器械、生物科技等领域。
随着制造业的发展和需求的不断提高，激光焊接技术正日益成为焊接领域的热点。
本文将首先对激光焊接技术的现状进行介绍，然后对其未来的发展进行展望。
一、激光焊接技术现状1. 激光焊接技术的原理和特点激光焊接是利用高能激光束对工件进行局部加热，使其熔化并形成接头的焊接方法。
激光束的能量密度高，能够集中在较小的区域内进行加热，因此激光焊接具有热影响区小、焊缝窄、热变形小、焊接速度快、接头质量高等优点。
这使得激光焊接技术在高精度焊接领域的应用更为突出。
2. 激光焊接技术在不同领域的应用（1）汽车制造激光焊接技术在汽车制造中得到了广泛应用，可以用于焊接汽车车身、发动机、底盘等部件，大大提高了汽车的质量和性能。
（2）航空航天在航空航天领域，激光焊接可以实现对航空发动机、航空器结构零部件等精密件的高效焊接，提高了零部件的精度和稳定性。
（3）电子（4）医疗器械在医疗器械领域，激光焊接可以实现对高精度、高要求的医疗器械的焊接，提高了医疗器械的质量和性能。
随着激光技术的不断发展，激光焊接技术也在不断完善和提高。
目前，研究人员正在致力于提高激光焊接技术的功率密度、工艺稳定性、焊接速度、焊缝质量等方面。
也在探索激光焊接技术在新材料、微焊接、大型工件焊接等方面的应用。
1. 提高焊接效率和质量未来，激光焊接技术将进一步提高焊接效率和焊缝质量。
随着激光技术的不断发展，激光焊接系统将会实现更高的功率密度，提高焊接速度和加工效率。
现代智能化技术的应用将使激光焊接系统更加稳定和可靠，提高焊接质量和一致性。
2. 拓展应用领域未来，激光焊接技术将拓展应用领域，特别是在新材料、微焊接、大型工件焊接等方面。
随着新材料的不断涌现，激光焊接技术将会在高温合金、复合材料、高强度钢等新材料的焊接中发挥更大的作用。
微焊接和大型工件焊接也将成为激光焊接技术的重要应用领域。
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究激光焊接技术是一种高效、精密的焊接方法，已经在许多领域得到了广泛的应用。
随着制造业的不断发展和现代化要求的增加，激光焊接技术也不断得到改进和完善。
本文将探讨激光焊接技术的研究现状和发展趋势，并分析其在不同领域中的应用前景。
一、激光焊接技术的研究现状激光焊接技术利用高能量激光束对接触材料进行熔化和连接，是一种高温、高速的焊接方法。
近年来，随着激光器和控制系统的技术进步，激光焊接技术在制造业中得到了广泛应用。
其主要优点包括焊接速度快、热影响区小、焊缝质量好等。
1. 激光焊接材料的研究随着新材料的不断涌现，激光焊接技术对材料要求也日益严格。
目前，除了传统的金属材料外，激光焊接技术还被广泛用于焊接塑料、陶瓷等非金属材料。
各种新材料的应用也对激光焊接技术提出了新的挑战，需要不断改进和完善。
2. 激光焊接设备的改进随着激光技术的不断进步，激光焊接设备也得到了不断的改进和完善。
新型的激光器、光学系统和控制系统的应用，使激光焊接技术在焊接速度、精度和稳定性等方面得到了进一步提高。
3. 激光焊接过程的模拟与优化激光焊接过程是一个复杂的热传导和流动过程，对于焊接参数的选择和优化具有重要意义。
利用计算机模拟和数值仿真技术，可以对激光焊接过程进行精确的模拟和分析，帮助优化焊接参数，提高焊接质量和效率。
4. 激光焊接技术在自动化生产中的应用随着工业自动化程度的不断提高，激光焊接技术也在自动化生产线中得到了广泛应用。
自动化焊接系统可以实现高效、精密的焊接，提高生产效率和产品质量。
1. 高功率、高品质激光器的应用随着激光器技术的进步，高功率、高品质的激光器将更多地应用于激光焊接领域，提高焊接速度和质量。
2. 激光辅助焊接技术的发展激光辅助焊接技术是将激光能量和传统焊接方法相结合，可以在一定程度上弥补传统焊接方法的不足，提高焊接效率和质量。
3. 激光焊接过程的智能化控制利用先进的传感技术和智能控制系统，可以实现激光焊接过程的实时监测和自动调整，提高焊接一致性和稳定性。
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术是一种非常先进的焊接技术，具有高精度、高效率、无接触、无污染等优点，广泛应用于汽车、航空航天、电子、医疗器械等领域。
本文将探究激光焊接技术的研究现状及发展趋势。
激光焊接技术的研究现状：
1. 激光设备的发展：随着激光技术的不断发展，激光设备的性能不断提高，功率、光束质量等指标逐渐达到工业应用水平。
2. 激光焊接工艺的研究：针对不同材料和焊接要求，研究者不断优化激光焊接工艺参数，包括激光功率、扫描速度、焦点位置等，以提高焊接质量和效率。
3. 材料与激光的相互作用：研究者通过实验和数值模拟等手段，深入研究激光与不同材料的相互作用机制，为优化激光焊接工艺提供理论支持。
激光焊接技术的发展趋势：
1. 多光束激光焊接技术：多光束激光焊接技术能够同时进行多点焊接，提高工作效率。
目前，多光束激光焊接技术已经开始应用于汽车制造等领域，并得到了较好的效果。
2. 纳米材料激光焊接技术：纳米材料具有独特的物理和化学性质，可以增强激光焊接材料的力学性能和耐热性。
纳米材料激光焊接技术有望在未来得到更广泛的应用。
3. 激光与机器人技术的结合：激光焊接技术与机器人技术的结合可以实现自动化、智能化的焊接生产线。
目前，已经有一些企业开始将激光焊接技术与机器人技术相结合，提高生产效率。
4. 激光微焊接技术：随着微电子技术的发展，对微焊接技术的需求也逐渐增加。
激光微焊接技术具有高精度和无接触的特点，能够满足微焊接的要求，因此有望成为未来的发展方向。
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究激光焊接技术是近年来快速发展的一种高精度、高效率的焊接方法。
本文旨在探究当前激光焊接技术的研究现状以及未来的发展趋势。
1. 研究现状激光焊接技术有很多优点，例如焊接速度快、焊接质量高、对焊接材料影响小等。
因此，该技术目前已广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。
1.1 激光焊接的设备和材料目前，激光焊接设备的主要发展趋势是将多种激光器、传感器和控制系统集成在一起，以提高生产效率和质量。
同时，激光焊接机也不断推出新的创新型产品，如手持式激光焊接枪，便于操作同时更具灵活性。
在激光焊接材料方面，焊接铜、铝、镁等特殊材料仍然是一个研究重点，如何在不损坏材料的情况下提高焊接质量和稳定性仍是一个挑战。
1.2 激光焊接的应用领域激光焊接技术目前已经得到了广泛的应用。
例如，航空航天和汽车行业是激光焊接技术的主要应用领域之一。
通过激光焊接，可以提高生产效率和产品质量，同时还可以减少汽车车身和气动外壳的重量，提高汽车性能。
此外，激光焊接还广泛应用于电子设备、医疗设备和制造业等领域。
2. 发展趋势2.1 高效能和低成本的焊接方法激光焊接技术的研究已经很成熟，但是在成本和效率方面，仍然存在一些挑战。
因此，未来的焊接方法应该具备高效能和低成本的特点。
如何在现有的设备和技术基础上实现低成本和高效能的激光焊接，是未来的研究重点之一。
同时，新型的激光器装置和焊接设备也将不断涌现。
2.2 智能化焊接方法随着人工智能、大数据和互联网的不断发展，智能化焊接方法将是未来的发展趋势之一。
智能化焊接方法能够自动识别工件的形状、材料等属性，并根据不同材料和形状选择合适的焊接参数，提高焊接效率和质量。
未来的激光焊接设备将不仅仅具有焊接功能，还将拥有实时数据采集、监控等智能化功能，更好地为工业制造提供服务。
结论总体而言，激光焊接技术在航空、汽车、电子等领域已经得到了广泛的应用。
未来，该技术的发展重点是提高焊接效率和质量，降低成本；同时，智能化焊接方法也将是未来的发展趋势之一。
激光焊接技术现状及展望研究
激光焊接技术现状及展望研究激光焊接技术是一种高新技术，具有高效、高精度、高质量的特点，已经在多个行业得到广泛应用。
随着科学技术的不断进步和发展，激光焊接技术也在不断提升和完善。
本文将从激光焊接技术的现状及发展状况、存在的问题以及未来的发展展望等方面进行详细探讨和分析。
一、激光焊接技术的现状激光焊接技术是指在焊接过程中使用激光作为热源，通过光束的高能量密度和聚焦性，使工件表面瞬间受热熔化，实现焊接的技术。
激光焊接技术在金属材料、塑料、玻璃等材料的焊接中具有独特优势，其焊接速度快、热影响区小、变形小、焊缝质量高、可焊接性广泛等特点，被广泛应用于汽车制造、航空航天、电子电器、光电子等行业。
目前，激光焊接技术已经取得了许多突破性进展。
一是激光设备技术得到了快速发展，激光功率不断提高，激光光束质量不断改善，激光系统性能更加稳定可靠。
二是激光光源技术不断进步，出现了多波长激光器、高功率连续激光器、超快激光器等新型激光器。
三是焊接控制技术不断完善，焊接质量监测与控制系统、自适应控制系统等先进技术的应用不断提高了激光焊接的自动化程度和焊接质量。
尽管激光焊接技术已经取得了很多进展，但仍然存在一些问题亟待解决。
一是焊接效率和成本问题。
虽然激光焊接速度较快，但设备成本较高，焊接效率不足以满足大批量生产的需求。
二是焊接适应性问题。
激光焊接技术对工件材料和形状有一定要求，对于特殊材料和复杂形状的工件，其焊接适应性有限。
三是焊接质量问题。
激光焊接易受热影响、气孔、裂纹等质量缺陷的影响，需要进一步提高焊接质量。
激光焊接技术是一种高效、高精度、高质量的焊接技术，具有广泛的应用前景。
尽管目前仍然存在一些问题，但随着科学技术的不断发展，相信这些问题将得到有效解决，激光焊接技术将在未来得到更加广泛的应用。
希望相关领域的研究人员共同努力，加快激光焊接技术的研究与应用，为我国制造业的发展做出更大的贡献。
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究1. 引言1.1 激光焊接技术的重要性激光焊接技术是一种高效、精密的焊接方法，其在制造业中具有重要的地位和作用。
激光焊接技术可以实现高速、高质量的焊接，广泛应用于汽车制造、航空航天、光电子、电子通讯等行业。
激光焊接技术能够实现对焊接过程的精确控制，可有效降低材料损伤和变形，提高焊接质量和效率。
激光焊接技术还可以实现对不同材料的焊接，如金属、塑料、玻璃等，具有广泛的适用性。
激光焊接技术的发展对于提高制造业的产品质量、降低成本、提高效率具有重要意义。
随着制造业的不断发展和自动化程度的提高，对于激光焊接技术的需求也在不断增加。
深入研究激光焊接技术的原理和应用，探索其在不同领域的发展潜力，对于推动制造业的转型升级和提高国家竞争力具有积极的促进作用。
1.2 研究现状概述激光焊接技术是一种高效、精密且环保的焊接方法，近年来受到广泛关注和研究。
目前，国内外许多研究机构和企业纷纷投入到激光焊接技术的研究与应用中，取得了一系列重要成果。
在研究现状方面，国内外学者在激光焊接技术的基础原理、优化方法、参数控制等方面进行了深入研究，取得了许多创新性成果。
激光焊接技术在航空航天、汽车制造、电子设备等领域得到了广泛应用，为实现产品制造的高质量、高效率提供了重要支持。
激光焊接技术仍然存在一些问题和挑战，比如焊接速度、焊缝质量、材料适应性等方面仍有待提高。
研究人员需要不断探索新的技术手段和方法，以解决这些问题，并推动激光焊接技术的持续发展。
未来，随着科技的不断进步和产业的不断发展，激光焊接技术将会不断创新和完善，为各个行业带来更多的可能性和机遇。
1.3 研究目的和意义激光焊接技术的研究目的和意义在于探究其在工业领域中的应用潜力和优势，为提高产品质量、生产效率和节约资源做出贡献。
通过深入研究激光焊接技术，可以更好地了解其原理和特点，推动其在不同领域的应用和发展。
研究激光焊接技术还可以帮助提高传统焊接工艺的效率和精度，减少环境污染和能源消耗，实现可持续发展和资源利用的最大化。
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究【摘要】激光焊接技术作为现代焊接技术中的重要组成部分，应用广泛，研究意义深远。
本文从激光焊接技术的基本原理出发，对其研究现状进行了探讨，同时分析了其发展趋势和工业生产中的应用情况。
文章还探讨了激光焊接技术的优势与劣势，对其未来发展方向进行了展望，并讨论了激光焊接技术所面临的挑战和机遇。
通过本文的研究，可以更全面地了解激光焊接技术的现状和未来发展方向，为相关研究和工程应用提供参考依据。
【关键词】激光焊接技术、研究现状、发展趋势、应用领域、工业生产、优势、劣势、未来发展、挑战、机遇、展望1. 引言1.1 激光焊接技术的重要性激光焊接技术是目前工业生产中一种重要的焊接方法，具有高精度、高效率、无污染等优点。
它在汽车制造、航空航天、电子设备、医疗器械等领域得到广泛应用，为产品质量提升和生产效率提高提供了重要支持。
激光焊接技术的重要性体现在能够实现对不同材料的高质量焊接，满足了工业生产对焊接质量和效率的要求，有助于推动工业自动化和智能化发展。
深入研究和探索激光焊接技术的发展规律和创新应用是当前焊接领域的重要课题。
1.2 激光焊接技术的应用领域激光焊接技术在今天的工业生产中已经得到广泛应用。
其应用领域涵盖了航空航天、汽车制造、电子、医疗器械、光电子、船舶制造等多个领域。
在航空航天领域，激光焊接技术被用于制造航天器的发动机、燃烧室、推进器等部件，可以提高部件的精度和耐久性。
在汽车制造领域，激光焊接技术被广泛应用于汽车车身、底盘、发动机等部位的焊接，可以提高车身的强度和轻量化。
在电子领域，激光焊接技术被用于微电子器件、半导体器件的焊接，可以提高器件的可靠性。
在医疗器械领域，激光焊接技术被用于医疗器械、医疗设备的生产和维修，可以提高器械的卫生性和精度。
在光电子领域，激光焊接技术被用于光电子器件的生产，可以提高器件的稳定性和性能。
在船舶制造领域，激光焊接技术被用于船体、船板等部件的生产，可以提高船舶的耐用性和抗压性。
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目录目录 (1)摘要 (2)引言 (2)1 采用激光技术的焊接工艺 (3)1.1 激光焊接的模式 (3)1.2 激光焊接的焊缝形状及组织性能 (3)1.3 激光焊接的优缺点 (3)2 国内外激光焊接的研究现状 (4)2.1 激光器的研究现状 (4)2.2 等离子体控制的研究现状 (5)2.3 焊接过程自动检测的研究现状 (5)参考文献 (6)激光焊接技术的研究现状与展望摘要激光技术在制造业中的应用是目前各国的研究重点, 随着工业发展对高效、环保、自动化的需要, 激光技术的应用迅速普及制造业的许多领域。
在此基础上, 激光焊接工艺将成为激光应用的重要方面之一。
本文概述了激光焊接的发展现状, 简单介绍了采用激光技术进行焊接的基本原理及其优缺点。
详细描述了激光器的研发、等离子体控制、焊接过程的自动化检测和各种先进激光焊接技术。
通过介绍激光焊接在具体领域( 如汽车业、造船业等) 的应用, 充分说明激光技术在焊接制造中的优越性, 并对激光焊接的发展前景做了具体的展望。
引言激光焊接是激光加工技术应用的重要内容, 更是21世纪最受瞩目、最有发展前景的焊接技术。
早在上世纪末, 欧美各国就已把激光焊接充分应用到工业生产中, 我国在加快对激光焊接技术的研究与开发的同时, 逐步建立起一个“产、学、研”相结合的发展体制, 并在个别领域有了较大的突破。
随着工业制造的发展, 高效、敏捷、环保的加工技术将倍受青睐。
激光焊接以其高能束的聚焦方式, 在焊接过程中能实现深熔焊、快速焊等其他焊接工艺较难实现的形式, 特别是激光焊接设备搭配灵活, 实时在线检测技术成熟, 使其能够在大批量生产中实现高度自动化, 目前已有大量的激光焊接生产线投入工业生产。
实践证明, 激光焊接在加工业的应用范围十分广泛, 基本上传统焊接工艺可以使用的领域, 激光焊接都能胜任,并且焊接质量更高, 加工效率更快。
1 采用激光技术的焊接工艺激光焊接是利用激光的辐射能量来实现有效焊接的工艺, 其工作原理是: 通过特定的方式来激励激光活性介质( 如CO2和其他气体的混合气体、YAG钇铝石榴石晶体等) , 使其在谐振腔中往复振荡, 从而形成受激辐射光束, 当光束与工件接触时, 其能量被工件吸收, 在温度达到材料熔点时便可进行焊接。
1.1 激光焊接的模式激光焊接可分为热传导焊和深熔焊, 前者的热量通过热传递向工件内部扩散, 只在焊缝表面产生熔化现象, 工件内部没有完全熔透, 基本不产生汽化现象, 多用于低速薄壁材料的焊接; 后者不但完全熔透材料, 还使材料汽化, 形成大量等离子体, 由于热量较大, 熔池前端会出现匙孔现象。
深熔焊能够彻底焊透工件, 且输入能量大、焊接速度快, 是目前使用最广泛的激光焊接模式。
1.2 激光焊接的焊缝形状及组织性能由于激光器产生的聚焦光斑面积较小, 其作用在焊缝周围的热影响区也比普通焊接工艺的小得多, 且激光焊接一般不需填充金属, 因此焊缝表面连续均匀、成形美观, 无气孔、裂纹等表面缺陷, 非常适合于对焊缝外形要求严格的场合。
虽然聚焦的面积比较小, 但激光束的能量密度大( 普遍达103~108W/cm2) 。
焊接过程中, 金属被加热和冷却的速度非常快, 熔池周围温度梯度比较大, 使其接头强度往往高于母材,相反地接头塑性则相对较低。
目前, 已经可以通过双焦点技术或复合焊接技术来改善接头质量。
1.3 激光焊接的优缺点激光焊接之所以受到如此高的重视, 在于其特有的诸多优点: ①采用激光焊接可以获得高质量的接头强度和较大的深宽比, 且焊接速度比较快。
②由于激光焊接不需真空环境, 因此通过透镜及光纤, 可以实现远程控制与自动化生产。
③激光具有较大的功率密度, 对难焊材料如钛、石英等有较好的焊接效果,并能对不同性能材料施焊。
当然, 激光焊接也存在不足之处: ①激光器及焊接系统各配件的价格较为昂贵, 因此初期投资及维护成本比传统焊接工艺高,经济效益较差。
②由于固体材料对激光的吸收率较低, 特别是在出现等离子体后(等离子体对激光具有吸收作用) , 因此激光焊接的转化效率普遍较低(通常为5%~30%) 。
③由于激光焊接的聚焦光斑较小,对工件接头的装备精度要求较高, 很小的装备偏差就会产生较大的加工误差。
随着激光焊接的普及应用和激光器的商品化生产, 激光设备的价格明显下降。
而大功率激光器的发展和新型复合焊接方式的研发与运用, 使激光焊接转化效率低的缺点也得到改善, 相信不久的将来, 激光焊接将逐步代替传统焊接工艺(如电弧焊和电阻焊) ,成为工业焊接的主要方式。
2 国内外激光焊接的研究现状2.1 激光器的研究现状现有的激光器多以CO2激光器、YAG激光器和半导体激光器为主, 特别是CO2激光器和Nd: YAG激光器, 由于研发较早, 技术较完善, 在各领域的应用已经相当广泛。
其中, CO2激光器属于气体激光器, 其激光活性介质是碳酸气、氮气、氦气等的混合气体, 发射光的波长为10.6μm, 一般以连续方式工作,电-光转化效率为10%~30%, 其输出功率一般为0.5~50 kW;Nd: YAG激光器属于固体激光器, 其激光活性介质是掺有钕(Nd) 的钇- 铝- 石榴石(YAG) 晶体, 发射光的波长为1.06μm, 可以用脉冲和连续2种方式输出, 电- 光转化效率为3%~10%, 其输出功率主要为0.1~5 kW[1]。
虽然Nd: YAG激光器的输出功率和电-光转化效率比CO2激光器低得多, 但由于其发射光波长较短, 材料对其光束的吸收率较高, 对高反射率的材料( 如铝合金与铜合金等) 具有较好的焊接效果,特别是Nd: YAG激光器可以采用光纤进行传输, 能够与机器人加工系统很好匹配, 有利于实现远程控制和自动化生产, 因此在激光焊接中占有重要的地位。
2.2 等离子体控制的研究现状众所周知, 等离子体的出现, 是激光焊接所面临的最大问题。
激光的高能量密度, 不但能使金属熔化, 还能使金属汽化( 能量密度超过106 W/cm2时) ,当汽化后的金属在空气中与激光束接触时, 会出现电离现象, 大量等离子体便由此产生。
等离子体不但能够吸收和散射激光束, 还能折射激光, 使光斑聚焦的位置出现偏离, 严重影响激光的焊接效果。
因此,减少等离子体的出现, 是优化激光焊接的最有效方式。
日本的Y Arata发明了LSSW ( 激光摆动法) [8], 即光束沿焊接方向迅速地来回摆动, 时间控制在匙孔出现后与等离子体出现之前, 避免了等离子体的产生。
2.3 焊接过程自动检测的研究现状无论采用哪种焊接工艺, 均会产生废品, 目前,工业制造中对产品质量的控制更多的是采用实时监控技术, 而不是焊后处理技术。
因此焊接过程的实时监控, 便成了激光焊接实现自动化的研究重点。
J Shao和Y Yan对激光焊接过程声信号和光信号的检测进行了系统的阐述, 并给出了检测系统的设计方案。
Li和Steen等人设计了一个绝缘喷嘴来检测等离子体的动态电信号, 试验结果表明: 信号的强度随熔深的增大而增强。
国内高向东等人采用视觉传感技术, 通过计算机图像处理, 有效地提取焊接过程的各种信息, 并最终实现自动化控制。
Young Whan Park 等人采用UV和IR探测器来检测等离子体的紫外线辐射和红外线辐射, 并成功地将UV和IR的辐射信号与焊接质量联系起来, 实现了焊接过程的在线检测。
W S Chang和S J Na利用数学模型来研究焊接过程中对热源控制的重要性, 试验证明通过对热源的控制( 如聚焦位置、激光功率) 能够有效地评估焊接质量。
S Dixon等人则采用电磁声学转换器( EMAT) 来实现激光焊接过程的超声波检测, 试验证明材料内部产生的超声波能够反应熔深不足、裂痕的出现、气孔的产生等焊接缺陷。
目前国内外的研究结果显示: 可供激光焊接过程实时检测的信号有声信号、光信号、电信号、紫外/红外辐射信号和超声波信号等。
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