激光焊接原理及实践应用57829

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激光焊接技术原理及工艺分析

激光焊接技术原理及工艺分析

激光焊接技术原理及工艺分析激光焊接技术是一种高能束聚焦到小焊点上进行焊接的技术。

它利用激光束的高能量密度和较小的热影响区域,可以实现高精度、高效率和高质量的焊接。

激光焊接技术的原理是利用激光器产生的激光束,通过镜片的调整将激光束聚焦成小焊点,然后将激光束照射到焊接点上。

当激光束照射到工件表面时,激光能量会被吸收,形成热源,使接触到的工件表面迅速升温并熔化。

通过控制激光束的功率、速度和聚焦点的大小,可以控制焊接过程中的热输入和焊接区域,从而实现焊接的高精度和高质量。

激光焊接技术的工艺分析主要包括以下几个方面:1. 材料选择:不同材料对激光的吸收情况不同,在选择激光焊接工艺时需要考虑材料的吸光性和导热性。

通常情况下,高吸光性的材料更容易吸收激光能量,热输入更高,焊接速度也会更快。

2. 激光参数的选择:激光焊接的参数包括激光功率、激光脉冲频率、激光束的直径等。

这些参数直接影响焊接的速度、深度和质量。

激光功率越大,焊接速度越快,但也容易产生过高的热输入,导致焊接缺陷。

激光束的直径越小,焦点越集中,焊接速度也会更快,但对工件的要求也会更高。

3. 激光焊接工艺的控制:激光焊接工艺的控制主要包括焊接速度、焦点位置和气体环境的控制。

焊接速度一般根据焊接区域的尺寸和焊接质量的要求来确定,过快的焊接速度可能导致焊深不足,而过慢的焊接速度则容易产生焊接缺陷。

焦点位置的选择也很重要,需要将激光焦点调整到工件表面的适当位置,以确保焊缝的质量。

气体环境的选择可以影响焊接过程中的氧化、脱气和喷溅现象。

4. 激光焊接后的处理:激光焊接后的处理包括焊缝的清理和残余应力的释放。

焊缝的清理可以通过化学方法、机械方法或热处理方法来实现,以确保焊缝的质量。

残余应力的释放可以通过热处理、冷却和机械方法来实现,以减少焊接件的变形和应力集中。

激光焊接技术是一种高精度、高效率和高质量的焊接技术,它可以实现对材料的精确焊接,广泛应用于汽车、航空航天、电子和制造业等领域。

激光焊接技术原理及其应用论文

激光焊接技术原理及其应用论文

浅谈激光焊接技术原理及其应用【摘要】激光焊接是激光加工技术应用的重要方面之一,本文分析了激光焊接的基本原理,介绍了激光焊接的应用领域。

【关键词】激光焊接技术;原理;应用一、激光焊接技术的基本原理激光焊接就是以激光为热源进行的焊接。

激光是一束平行的光,用抛物面镜或凸透镜聚光,可以得到高的功率密度。

与电弧焊接的功率密度102~104kw/cm比较,聚集的激光束可以得到105~108kw 左inz的功率密度。

用功率密度高的热源进行焊接,可以得到熔深较大的焊缝。

激光焊接可以得到与电子束焊接同样熔深的焊缝。

激光焊接可使表面温度迅速上升,激光照射完后迅速冷却,可以进行熔融或非熔融的表面处理。

当功率密度大于103kw/c耐时,可进行熔深较大的焊接。

这时,在大气中熔融金属容易被氧化。

因此,要用ar、he、co,等气体密封焊接部位。

尤其是提高功率密度时,瞬间从光束中熔融金属被排出,这时若辅以高压气体吹扫,可促进熔融金属排出,适宜进行开孔或切断。

激光焊接最大的特点是选择适合的焊接材料和功率密度,可以得到稳定的焊接形态。

激光焊接有两种基本方式:传导焊与深熔焊。

这两种方式最根本的区别在于:前者熔池表面保持封闭,而后者熔池则被激光束穿透成孔。

传导焊对系统的扰动较小,因为激光束的辐射没有穿透被焊材料,所以,在传导焊过程中焊缝不易被气体侵人;而深熔焊时,小孔的不断关闭能导致气孔的产生。

传导焊和深熔焊方式也可以在同一焊接过程中相互转换,由传导方式向小孔方式的转变取决于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脉冲持续时间。

激光脉冲能量密度的时间依赖性能够使激光焊接在激光与材料相互作用期间由一种焊接方式向另一种方式转变,即在相互作用过程中焊缝可以先在传导方式下形成,然后再转变为小孔方式。

可以调节激光焊接过程中各因素相互作用的程度,使得小孔建立以后能够在脉冲间歇阶段收缩,从而减小气体侵入的可能性,降低气孔产生的倾向。

二、激光焊接技术的应用领域(1)制造业领域。

激光焊接 原理

激光焊接 原理

激光焊接原理激光焊接原理激光焊接是一种高能量密度的焊接技术,通过将激光束集中在焊接接头上,使其瞬间升温并熔化,从而实现焊接的目的。

激光焊接具有高精度、高效率、无接触、非接触传热和深度焊接等优点,因此被广泛应用于工业生产中。

激光焊接的原理基于激光的光学特性和热学特性。

激光是一种高能量、高聚焦、单色、相干性好的光源,其特殊的光学特性使其成为理想的焊接工具。

在激光焊接过程中,激光束由激光器产生,并经过聚焦透镜聚焦成小焦点光斑。

这个小焦点光斑具有很高的能量密度,使焊接接头瞬间升温并熔化。

当激光束停止照射时,焊接接头迅速冷却固化,完成焊接过程。

激光焊接的热学特性是实现焊接的基础。

激光束的能量主要通过吸收在焊接接头的表面上,然后通过传导、传导和辐射等方式向周围传播。

在传热过程中,激光束的高能量密度使焊接接头迅速升温,达到熔化温度。

同时,激光焊接的高能量密度还可以使焊接接头快速熔化并形成熔池,从而实现焊接。

激光焊接的原理还与材料的特性密切相关。

激光焊接适用于具有高反射率和高吸收率的材料。

当激光束照射到材料表面时,如果材料具有高反射率,则会使激光能量大部分反射回来,从而降低焊接效果。

相反,如果材料具有高吸收率,则激光能量会被吸收,使焊接效果更好。

激光焊接的原理还与焊接速度、功率密度和焊接材料的厚度等因素有关。

焊接速度越快,激光束在焊接接头上的热影响时间越短,焊接区域受热范围也越小。

功率密度越高,焊接接头受热速度越快,熔化和熔池形成也更容易。

焊接材料的厚度越大,焊接过程中热量传导的时间也越长,需要更高的功率密度来实现焊接。

总的来说,激光焊接是一种利用激光束将焊接接头瞬间加热并熔化的高能量焊接技术。

它通过激光的光学特性和热学特性,实现高精度、高效率、无接触和深度焊接。

激光焊接的原理涉及激光束的产生、聚焦和照射,以及焊接材料的特性和焊接参数的选择等方面。

激光焊接在汽车制造、航空航天、电子设备和医疗器械等领域得到广泛应用,并成为现代焊接技术的重要组成部分。

激光焊接原理及工艺应用

激光焊接原理及工艺应用
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
激光器分类
YAG脉冲激光焊接机由于加工精度高,热输入量小,工件变形小,生产效率快,自动化程度高等优点,被广泛应用于IT消费类电子产品的加工制造中
2、激光焊接原理及特性
激光焊接原理
激光焊接原理
激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功率密度等特性进行工作,通过光学系统将激光束聚焦在很小的区域内,在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区,从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。
激光焊接的特性
焊接方式
热影响区
热变形
焊缝质量
是否添加焊料
焊接环境
激光焊接
较小
较小
较好

无要求
电子束焊
较小
较小
较好

真空
等离子弧焊
一般
一般
一般

激光焊接机工作原理

激光焊接机工作原理

激光焊接机工作原理
激光焊接机是一种利用激光束进行金属材料焊接的设备。

其工作原理主要包括以下几个步骤:
1. 激光产生:激光生成器产生高功率激光束,通常采用CO2激光器或固体激光器等。

2. 激光聚焦:激光束通过光学系统聚焦成高能密度的光斑,通常通过透镜或镜组来实现,以实现焦点处的局部加热。

3. 材料加热:激光束聚焦后照射到待焊接的金属材料上,激光在金属表面吸收并转化为热能,导致焊缝区域的温度升高。

4. 熔融与混合:随着焊缝区域的升温,金属材料开始熔化和混合,激光束在焊缝区域形成融池。

5. 焊接联接:熔融状态下的金属通过热传导迅速冷却,形成焊接接头。

焊接接头的质量和强度受到激光参数、焊接速度、焊接材料等多个因素的影响。

6. 控制与监测:激光焊接机通常配备有实时温度监测、光束质量控制、焊接位置控制等系统,以确保焊接过程稳定、准确和高效。

总的来说,激光焊接机利用激光束在焊缝区域产生高温,使金属材料熔化与混合,最终形成牢固的焊接接头。

激光焊接具有
焊缝窄、深度可控、热影响区小等优点,被广泛应用于汽车、航空航天、电子、机械制造等领域。

激光焊接工程实践教学(3篇)

激光焊接工程实践教学(3篇)

第1篇摘要:激光焊接作为一种高效、精确的焊接技术,在工业生产中得到了广泛应用。

本文旨在探讨激光焊接工程实践教学的重要性,分析激光焊接技术的基本原理和特点,并结合实际案例,阐述激光焊接工程实践教学的具体内容和实施方法。

一、引言随着我国经济的快速发展,激光焊接技术在制造业中的应用越来越广泛。

激光焊接具有焊接速度快、热影响区小、焊接质量高、自动化程度高等优点,成为现代制造业中不可或缺的关键技术。

为了提高激光焊接技术人才的综合素质,实践教学在激光焊接工程教育中占有重要地位。

二、激光焊接技术的基本原理和特点1. 激光焊接原理激光焊接是利用高功率密度的激光束对材料进行局部加热,使材料熔化并迅速凝固,从而实现焊接的一种方法。

激光焊接过程中,激光束通过光学系统聚焦到工件表面,使材料迅速熔化,形成熔池。

随后,熔池中的液态金属凝固,形成焊缝。

2. 激光焊接特点(1)焊接速度快:激光焊接的功率密度高,加热速度快,焊接时间短,生产效率高。

(2)热影响区小:激光束聚焦后功率密度大,热影响区小,有利于提高焊接质量。

(3)焊接质量高:激光焊接过程中,热输入量可控,焊接接头质量高,焊缝成型美观。

(4)自动化程度高:激光焊接设备自动化程度高,可实现无人操作,降低劳动强度。

三、激光焊接工程实践教学的重要性1. 培养实践能力激光焊接工程实践教学有助于学生将理论知识与实际操作相结合,提高学生的动手能力和实践能力。

2. 增强创新意识通过实践,学生可以了解激光焊接技术的最新发展趋势,激发创新意识,为今后从事相关领域的工作奠定基础。

3. 提高综合素质激光焊接工程实践教学涉及多个学科领域,有助于培养学生的跨学科思维能力、团队协作能力和沟通能力。

四、激光焊接工程实践教学的具体内容和实施方法1. 实践教学内容(1)激光焊接基本原理及设备操作(2)激光焊接工艺参数优化(3)激光焊接质量控制及检测(4)激光焊接应用案例分析2. 实施方法(1)课堂讲授与实验操作相结合在课堂教学中,教师应注重理论知识的讲解,同时结合实验操作,使学生掌握激光焊接的基本技能。

激光焊接技术及其应用详解-推荐

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。

激光焊接机原理

激光焊接机原理

激光焊接机原理
激光焊接机是一种利用激光能量进行焊接的设备。

其原理主要基于激光束的高能量聚焦和熔化工件表面,从而实现焊接的目的。

首先,激光产生装置会通过电子能级跃迁的方式激发激光材料,使其产生激光光束。

这个过程中,激光材料通常是一种具有受激辐射特性的物质,如气体、固体或液体。

然后,激光光束通过光束传输系统,被聚焦到一个非常小的焦点上。

聚焦可以通过使用透镜或反射镜等光学元件来实现。

焊接过程中,激光束聚焦在工件的焊接接头上。

由于激光束的高能量密度,工件的表面立即被熔化和加热。

随后,加热的区域会迅速冷却并形成焊接接头。

为了确保成功的焊接,激光焊接机通常会配备辅助设备,如气体保护装置。

气体保护可以在焊接区域形成一层保护性气氛,以防止外部环境的影响。

另外,激光焊接机还可以根据不同的焊接需求进行参数调节,如激光功率、脉冲频率、束径等。

这些参数的调节可以控制焊接的深度、速度和质量,以满足不同工件的要求。

总的来说,激光焊接机通过将激光能量聚焦在工件上实现熔化和焊接的过程,具有高效、精确和无损的特点。

它广泛应用于
各种材料的焊接,如金属、塑料和玻璃等,成为现代焊接技术中的重要一环。

激光焊接技术原理及工艺分析

激光焊接技术原理及工艺分析

激光焊接技术原理及工艺分析激光焊接是一种利用高能量激光束进行材料焊接的技术。

它将激光光束聚焦到焊接点上,通过高能量密度的激光束短时间内加热材料,使其熔化并形成焊缝。

激光焊接的原理是利用激光的高强度和高能量密度。

激光是由激光器产生的一种狭窄、一致、相干的光束,具有较高的单色性和方向性。

激光束经过透镜聚焦后,能够将光束的能量集中到一个非常小的点上,从而形成高能量密度的光斑。

在这个高能量密度的光斑中,材料会迅速升温,达到熔化温度并形成焊缝。

激光焊接的工艺分析主要包括以下几个方面:1. 激光参数选择:激光焊接中,激光的功率、波长、脉冲频率等参数都会对焊接效果产生影响,需要根据具体材料和焊接要求选择合适的参数。

功率过大会产生焊缝熔穿,功率过小则焊缝质量不达标。

2. 材料选择:不同材料对激光焊接的适应性不同。

一些金属材料如铝合金、不锈钢等较容易进行激光焊接,而一些非金属材料如聚合物、陶瓷等则较难焊接。

3. 聚焦方式选择:激光焊接中,激光束的聚焦方式可以采用透镜、镜面反射等方法。

选择适当的聚焦方式可以提高焊接效果和效率。

4. 热影响区分析:激光焊接产生的高能量热源会对周围材料产生热影响,造成热变形、应力集中等问题。

需要通过优化焊接参数和调整焊接工艺,减小热影响区,降低热变形和应力。

5. 焊接质量控制:激光焊接中,焊缝形状、焊缝宽度、焊接深度等焊接质量指标直接影响焊接的可靠性。

需要通过严格控制焊接工艺参数和焊接设备的运行状态,保证焊接质量。

激光焊接技术具有焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等优势,已广泛应用于汽车制造、航空航天、电子电器等行业。

随着激光技术的不断发展,激光焊接技术将会在更多领域得到应用。

激光焊接实验报告

激光焊接实验报告

激光焊接实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过对激光焊接技术的研究和实践,探究其在金属材料焊接中的应用效果,以及对焊接接头的性能和质量的影响。

二、实验原理。

激光焊接是利用高能密度的激光束对焊接材料进行加热,使其瞬间熔化并在熔池中形成一定的凝固结构,从而实现焊接的工艺。

其主要特点包括焊接速度快、热影响小、焊缝狭窄、热变形小等优点。

三、实验材料和设备。

1. 实验材料,选取了不同种类和厚度的金属材料作为焊接试件,如不锈钢、铝合金等。

2. 实验设备,激光焊接机、激光功率控制器、焊接工作台、激光测温仪等。

四、实验步骤。

1. 准备工作,清洁焊接试件表面,调整激光功率和焦距。

2. 焊接实验,根据实验要求,进行不同材料和厚度的焊接试验,记录焊接参数和焊接过程中的温度变化。

3. 焊接接头分析,对焊接接头进行断面观察、金相分析、力学性能测试等,评估焊接接头的质量和性能。

五、实验结果与分析。

通过对不同材料和厚度的焊接试验,得出了如下结论:1. 激光焊接对不同金属材料有着不同的适用性,需要根据具体材料选择合适的焊接参数和工艺;2. 激光焊接接头的断面呈现出细密的晶粒结构,焊缝形态良好,具有较高的强度和韧性;3. 随着焊接速度的增加,焊接接头的热影响区减小,但焊缝形态和质量也会受到一定影响。

六、实验结论。

本实验通过对激光焊接技术的研究和实践,得出了以下结论:1. 激光焊接技术在金属材料焊接中具有较高的适用性和优越的焊接效果;2. 合理调整焊接参数和工艺,可以获得高质量的焊接接头;3. 激光焊接技术对金属材料的选择、表面处理等有一定要求,需要结合具体情况进行优化。

七、实验改进和展望。

在今后的研究中,可以进一步探索激光焊接技术在不同材料、不同厚度的焊接中的应用,优化焊接工艺,提高焊接接头的性能和质量。

同时,也可以结合其他焊接技术,进行多种技术的组合应用,以满足不同工程领域对焊接接头的需求。

八、参考文献。

1. 李明,激光焊接技术及应用,机械工业出版社,2018。

激光焊接 原理

激光焊接 原理

激光焊接原理激光焊接是一种高效、精确的焊接方法,它利用激光束的能量将金属材料加热至熔化点以上,然后通过熔融池冷却凝固,从而实现金属材料的连接。

激光焊接具有独特的原理和优势,被广泛应用于各个领域。

激光焊接的原理可以简单概括为:通过激光器产生的高能量激光束,经过透镜聚焦后,集中到焊接区域,使金属材料局部加热,产生高温和高能量密度,使焊接接头区域达到熔化点以上的温度,然后快速冷却凝固。

在焊接过程中,激光束的能量被吸收并转化为热能,使金属材料表面迅速升温,形成熔融池。

通过控制激光束的功率、焦点位置和扫描速度等参数,可以实现对焊接过程的精确控制,从而达到理想的焊接效果。

激光焊接相比传统的焊接方法有许多优势。

首先,激光焊接的热影响区域小,热变形小,能够实现高精度的焊接。

其次,激光焊接速度快,生产效率高,适用于大批量生产。

此外,激光焊接可以焊接各种金属材料,包括高反射性和高导热性的材料,如铝合金和铜合金。

激光焊接还可以实现非接触焊接,减少了金属材料的污染和损坏。

激光焊接的应用十分广泛。

在汽车制造业中,激光焊接被用于焊接车身和发动机等部件,达到高强度和高密封性的要求。

在电子行业中,激光焊接被用于焊接微小的电子元件,实现高精度和高可靠性的连接。

在航空航天领域,激光焊接可用于焊接航空发动机的涡轮叶片和燃烧室等部件,提高飞机的性能和安全性。

此外,激光焊接还被广泛应用于医疗器械、光电子器件、通信设备等领域。

然而,激光焊接也存在一些挑战和限制。

首先,激光焊接设备的成本较高,需要专业的操作技术和维护人员。

其次,激光焊接对工件的表面质量和几何形状要求较高,不适用于一些复杂形状的焊接。

此外,激光焊接过程中产生的高能量激光束会产生辐射和烟尘,对操作人员的安全和健康构成一定威胁。

因此,在激光焊接过程中需要采取相应的安全措施,如戴防护眼镜和呼吸器等。

激光焊接是一种高效、精确的焊接方法,具有许多优势和广泛的应用前景。

随着激光技术的不断发展和创新,激光焊接将在更多领域发挥重要作用,为工业制造和科学研究带来更多的机遇和挑战。

激光焊接实验报告

激光焊接实验报告

激光焊接实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过激光焊接技术,研究不同工艺参数对焊接质量的影响,探讨激光焊接在工业生产中的应用前景。

二、实验原理。

激光焊接是利用高能激光束对工件进行加热,通过熔融和凝固来实现焊接的一种高效精密焊接方法。

激光焊接具有热输入小、热影响区小、焊缝窄、变形小、焊缝质量高等优点,因此在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有着广泛的应用。

三、实验材料和设备。

实验材料,不同厚度和材质的金属工件。

实验设备,激光焊接机、激光功率计、光斑质量分析仪、焊接参数监测仪等。

四、实验步骤。

1. 准备工作,选择不同材质和厚度的金属工件,清洁表面并进行预热处理。

2. 设置焊接参数,根据实验要求,确定激光功率、焦距、焊缝形状、焊接速度等参数。

3. 进行焊接实验,根据设定的参数,进行激光焊接实验,并实时监测焊接过程中的温度、焊缝形貌、焊接质量等参数。

4. 分析实验结果,对焊接后的工件进行断口分析、金相组织观察等,评估不同参数下的焊接质量。

五、实验结果与分析。

通过实验,我们发现激光功率对焊接质量有着显著影响,过高或过低的激光功率都会导致焊接质量下降;焦距的选择也对焊接质量有一定影响,合适的焦距可以得到更好的焊接效果;此外,焊接速度、激光束形状等参数也会影响焊接质量。

通过对实验结果的分析,我们可以得出不同工艺参数下的最佳焊接条件,为激光焊接工艺的优化提供了重要依据。

六、实验结论。

激光焊接是一种高效、精密的焊接方法,通过合理选择焊接参数,可以获得高质量的焊接接头。

在实际应用中,需要根据具体工件材料、厚度等情况,合理调整焊接参数,以获得最佳的焊接效果。

激光焊接技术具有广阔的应用前景,将在未来的制造业中发挥重要作用。

七、参考文献。

[1] 张三, 李四. 激光焊接技术及应用[M]. 北京: 机械工业出版社, 2010.[2] 王五, 赵六. 激光焊接参数对焊接质量的影响[J]. 焊接, 2015, 28(3): 45-50.以上为本次激光焊接实验的报告内容,希望能对相关领域的研究和实践有所帮助。

激光焊接的原理

激光焊接的原理

激光焊接的原理
激光焊接是一种新型焊接方式,它可以有效地将金属材料熔接在一起,从而形成稳定的和强大的连接。

它使用的机理是将一束激光束以非常高的能量密度投射到金属表面,从而在短时间内融化金属表面,而无需使用熔剂或其他填充材料。

激光焊接有多种技术类型,其中最常用的是激光熔焊。

它能够高效地完成两个金属表面的焊接,而且有较低的元件制造成本和低比例的损失率。

它可以实现精确的焊缝质量,提高安装质量和可靠性,特别适合需要高精度及其它特殊要求的零部件。

激光焊接的基本原理是,利用一束高能量密度的激光束,把高能激光送入工件表面,通过激光传输过程,使其材料在共振子频率下融化,从而实现对金属表面的焊接。

这样,金属中的离子就能够活动,将其他原子的离子拉到它们的同一晶胞中。

在冷却后,两个金属表面就能够熔合在一起形成稳定的焊接部位。

激光焊接还有一个重要的好处是它能够很好的避免形成焊接方式的污染。

采用激光来焊接的金属表面,没有一般焊接所需要的电弧及熔液,因此不会产生熔液污染及电弧焊接产生的烟雾污染,在无污染环保的要求下,有着更好的污染环保性。

此外,激光焊接能够有效地减少金属表面的热扩散,保证一致的焊缝质量。

通过采用多种激光焊接头来实现,能够有效地将激光能量导入工件,减少金属表面的热扩散,保证焊缝表面的一致性和均匀性。

激光焊接技术是一种新兴的焊接方式,它利用高能量密度的激光将金属表面融化,从而实现对金属表面的连接。

它具有高精度,无污染,低损失率等优势,可用于各种金属材料之间的连接。

它可能会成为未来金属构件之间连接的一种重要技术,应用范围也会不断扩大。

激光焊接工作原理

激光焊接工作原理

激光焊接工作原理
激光焊接是利用高能密度的激光束将工件表面局部加热至熔化或汽化温度,使两个工件的接触面或接缝处发生冷却后的凝固结合过程。

其工作原理包括以下几个方面:
1. 光能的聚焦:激光束通过激光器和光学系统进行聚焦,使激光能量聚集到一个较小的焦点上,以增加光子密度和能量密度。

2. 材料吸收能量:激光束照射到工件表面后,会被工件所吸收。

吸收能量的程度取决于材料的吸收系数,即材料对激光的吸收能力。

吸收能量后,工件表面的温度会升高。

3. 热传导:激光束照射到工件表面后,热量会通过热传导方式向周围传递。

热传导速度取决于材料的热导率和热传导路径的长度。

在焊接过程中,传导热量可以使接缝两侧的材料加热至熔化温度。

4. 熔化和混合:当工件表面的温度高到足以使材料熔化时,激光束的能量会使接缝两侧的材料熔化并混合在一起。

这种混合会形成一层熔池,该熔池会随着激光束或工件的移动而沿接缝线逐渐移动。

5. 冷却和凝固:当激光束停止照射时,熔池会逐渐冷却并凝固。

冷却过程中,熔池内的材料会重新固化,并与周围的材料形成焊缝。

凝固结构的性质和焊接质量取决于凝固速率、熔池形状以及材料的特性。

总之,激光焊接利用高能密度的激光束将工件表面局部加热,使材料熔化并形成熔池,冷却后熔池固化形成焊缝,从而实现工件的焊接。

激光焊焊接实验报告(3篇)

激光焊焊接实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在研究激光焊接技术在金属焊接中的应用,通过对不同金属材料的激光焊接实验,了解激光焊接的原理、工艺参数对焊接质量的影响,并掌握激光焊接的基本操作技能。

二、实验原理激光焊接是利用高功率密度的激光束对金属材料进行局部加热,使材料迅速熔化并形成焊缝的一种焊接方法。

激光焊接具有热影响区小、焊接速度快、变形小、焊缝质量高等优点。

三、实验材料及设备1. 实验材料:低碳钢、不锈钢、铝等金属板材。

2. 实验设备:激光焊接机、焊接电源、焊件夹具、焊件切割机、金相显微镜等。

四、实验步骤1. 根据实验要求,选择合适的激光焊接设备。

2. 根据金属材料的特性,确定激光焊接的工艺参数,如激光功率、扫描速度、光斑直径等。

3. 将金属板材切割成所需尺寸,并进行打磨处理。

4. 将金属板材放置在焊件夹具上,调整好夹具的固定位置。

5. 启动激光焊接机,进行激光焊接实验。

6. 焊接完成后,对焊缝进行外观检查,去除焊缝表面的氧化物和飞溅物。

7. 对焊缝进行力学性能测试,如拉伸试验、冲击试验等。

8. 对焊缝进行金相组织分析,观察焊缝的微观结构。

五、实验结果与分析1. 激光焊接工艺参数对焊接质量的影响实验结果表明,激光功率、扫描速度、光斑直径等工艺参数对焊接质量有显著影响。

(1)激光功率:激光功率越高,焊接速度越快,焊缝宽度越大,但焊接质量越好。

(2)扫描速度:扫描速度越快,焊接速度越快,焊缝宽度越小,但焊接质量较差。

(3)光斑直径:光斑直径越小,焊接质量越好,但焊接速度较慢。

2. 金属材料的激光焊接性能实验结果表明,不同金属材料的激光焊接性能存在差异。

(1)低碳钢:低碳钢具有良好的激光焊接性能,焊接质量较高。

(2)不锈钢:不锈钢的激光焊接性能较好,但需要注意避免氧化。

(3)铝:铝的激光焊接性能较差,容易产生气孔和裂纹。

3. 焊接接头的力学性能实验结果表明,激光焊接接头的力学性能较好,能满足工程应用要求。

(1)拉伸试验:激光焊接接头的抗拉强度较高,能满足工程应用要求。

激光焊接的研究和应用

激光焊接的研究和应用

激光焊接的研究和应用一、激光焊接技术的概述激光焊接是一种高能量密度、非接触加工方法,采用激光束作为加热源将金属材料局部加热至熔点以上,在高温下使金属合金化而实现焊接。

激光焊接技术具有焊缝小、变形小、质量高、焊接速度快等优点,在航空、航天、电子、汽车等领域有广泛的应用。

二、激光焊接技术的研究1. 激光焊接过程的研究激光焊接过程是一个极其复杂的物理和化学反应过程,包括激光束穿透、能量吸收、熔池形成和冷却等多个环节。

研究激光焊接过程有利于优化焊接参数,提高焊接质量。

2. 材料的选择和适应性研究材料的选择对激光焊接的效果有很大影响。

研究焊接材料的性质和特点,并根据实际需求选择合适的材料进行焊接是激光焊接研究的重点之一。

3. 焊接质量的检测和评估研究激光焊接质量的检测和评估是保证焊接效果的关键。

研究如何有效地检测和评估焊接质量,包括焊缝形貌、焊接强度、微观组织等方面,可以有效地提高焊接工艺的控制和优化。

三、激光焊接技术的应用1. 航空航天领域的应用激光焊接技术在航空航天领域有广泛应用,主要用于制造高强度、高精度的航空航天部件。

激光焊接可以有效降低焊接变形,同时焊接强度高,符合航空航天部件对高质量、高可靠性的要求。

2. 电子领域的应用激光焊接技术在电子领域的应用主要包括焊接电子元器件和连接导线。

激光焊接可以实现高密度焊接,焊缝小,不会造成其他部件的热损伤,同时还可以提高焊接速度,提高生产效率和质量。

3. 汽车制造领域的应用激光焊接在汽车制造领域有广泛应用,主要用于制造车身、底盘、发动机等部件。

激光焊接可以提高焊接速度和焊接质量,有效降低生产成本和提高产品质量。

四、激光焊接技术的发展趋势随着激光技术的不断发展和完善,激光焊接技术也在不断改进和完善。

未来,激光焊接技术的发展趋势将主要包括以下几个方面:1. 聚焦光束的优化聚焦光束是激光焊接过程中的核心技术,聚焦光束的优化可以提高焊接效果和质量。

未来,聚焦光束的优化将成为激光焊接技术的重要研究方向之一。

激光焊接原理讲解

激光焊接原理讲解

激光焊接原理讲解激光焊接是一种利用激光束进行焊接的高能聚焦焊接技术。

它是由一个高功率激光器产生的激光束集中到焊接点上,通过瞬间加热将焊接材料熔化并使其凝固,从而实现焊接的目的。

激光焊接具有高能量密度、高速度、无接触、无污染、精度高等特点,因此在工业生产中被广泛应用。

激光焊接的核心是激光束的产生和聚焦。

激光光束的产生是通过激光器来实现的。

激光器一般采用固态激光器、气体激光器或者半导体激光器。

其中,固态激光器是最常用的激光器之一,它可产生连续激光或者脉冲激光。

激光束的产生需要通过抽运能量实现。

抽运能量一般通过电子束、光束或者化学能量等形式输入到激光材料中,通过受激辐射的过程产生激光。

激光焊接的原理是利用激光束的高能量密度和焦点聚光性质进行加热,在焦点附近产生高温,使焊接件表面瞬间加热到熔点以上,材料熔化形成熔池。

然后,根据不同的需求,可以通过调整激光束的功率和速度来控制熔池的大小和深度。

当熔池达到一定深度后,停止激光束的加热,焊接件冷却固化,从而完成一个焊接过程。

激光焊接的特点是焊接速度快、变形小、焊缝质量高。

激光焊接不需要直接接触焊接件,减少了热变形的可能性,焊缝呈窄且深的形态,提高了焊接质量和强度。

由于激光焊接过程中的能量集中在非常小的区域上,所以它对焊接件的材料要求较高,材料的吸收性、热膨胀和导热性能等需要适合激光加热的要求。

激光焊接的应用非常广泛,特别适用于焊接薄壁材料、高硬度材料、不透明材料、特殊材料和复杂结构等。

目前,激光焊接已经应用于汽车制造、航空航天、电子电器、精密仪器、医疗器械等各个领域。

在汽车制造中,激光焊接替代了传统的点焊和钎焊方法,提高了焊接质量和效率;在航空航天领域,激光焊接能够焊接高强度材料和复杂结构,提高了产品的性能和可靠性。

总之,激光焊接是一种高精度、高效率、高品质的焊接技术,具有广泛的应用前景。

随着激光器技术的不断进步和发展,激光焊接将在各个领域中发挥更重要的作用。

激光点焊原理

激光点焊原理

激光点焊原理
激光点焊是一种常见的焊接技术,它利用激光束对工件进行局部加热,从而实现焊接的目的。

激光点焊具有高能量密度、热影响区小、焊接速度快等优点,因此在各种工业领域得到广泛应用。

本文将介绍激光点焊的原理及其应用。

激光点焊的原理主要是利用激光束的能量对工件进行局部加热,使其瞬间熔化并与填充材料相融合。

激光束经过透镜聚焦后,能量密度大大增加,形成一个非常小的热源,从而实现对工件的局部加热。

激光点焊的原理可以简单地概括为“高能量密度、瞬间加热、局部熔化、快速冷却”。

激光点焊的应用非常广泛,特别是在精密零部件的焊接领域。

例如,微电子器件、精密仪器、医疗器械等领域都需要使用激光点焊技术。

由于激光点焊具有热影响区小、变形小、焊接速度快等优点,因此在这些领域得到了广泛的应用。

除了在精密零部件焊接领域,激光点焊还在汽车制造、航空航天、电子通讯等行业得到了广泛应用。

在汽车制造领域,激光点焊可以用于焊接车身零部件、发动机零部件等;在航空航天领域,激光点焊可以用于焊接航空发动机叶片、航天器零部件等;在电子通讯领域,激光点焊可以用于焊接手机零部件、电子元件等。

可以说,激光点焊已经成为现代制造业中不可或缺的一种焊接技术。

总的来说,激光点焊是一种高效、精密的焊接技术,它利用激光束对工件进行局部加热,实现了对精密零部件的高质量焊接。

激光点焊的原理简单明了,应用广泛,已经成为现代制造业中不可或缺的一种焊接技术。

随着科学技术的不断进步,相信激光点焊技术在未来会有更广阔的应用前景。

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– 波长小于0.4微米是紫外线和X光Below 0.4 – ultraviolet to x-rays – 波长大于700nm的光为红外线和微波。
Above 0.7 – infra-red to microwaves
Gamma
Visible
x-ray UV
IR
Microwave TV
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– 普通光不能聚焦成很高的能量密度(或足够小的点)
Ordinary light does not focus down to a high enough power density (or small enough spot size)
• 激光焊接,W.W.Duley Laser Welding, W.W. Duley
• 激光加工,W.M.Steen • Laser Materials Processing, W. M. Steen • AWS 焊接手册,1-4 • AWS Welding Handbooks, 1-4 • 激光加工手册-美国激光协会出版
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• 材料加工需要吸收很强的光。
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M
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(mm)
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1.064
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光纤Fibe 激光棒Laser Rod
90%反镜 90% mirror
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• 光纤用于传送激光Fiber is used to transmit laser light
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参考资料 References
• 激光的工业应用-J.F.Ready Industrial Applications of Lasers, J. F. Ready
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脉冲YAG激光焊接典型示意图
Typical Layout for Pulsed YAG Welding Lasers
Focus
Frequency Multiplier
Lens
(not present in all markers)
• Q-switching produces very short pulses, 10-100 nano-sec • Cannot be used for welding • Laser light delivered directly; no fiber • Frequency can be doubled or tripled to get green or UV light
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