激光焊接Laser
激光焊接原理及工艺应用
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
否
无要求
电子束焊
较小
较小
较好
否
真空
等离子弧焊
一般
一般
一般
是
什么是激光焊接
什么是激光焊接——激光英才网属于熔融焊接，以激光束为能源，冲击在焊件接头上。
焊接特性激光束可由平面光学元件（如镜子）导引，随后再以反射聚焦元件或镜片将光束投射在焊缝上。
激光焊接属非接触式焊接，作业过程不需加压，但需使用惰性气体以防熔池氧化，填料金属偶有使用。
激光焊可以与MIG焊组成激光MIG复合焊，实现大熔深焊接，同时热输入量比MIG焊大为减小。
激光焊接的主要优点（1）可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦最低。
（2）32mm板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格，可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用。
（3）不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。
且因不属于接触式焊接制程，机具的耗损及变形接可降至最低。
（4）激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引，可放置在离工件适当之距离，且可在工件周围的机具或障碍间再导引，其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。
（5）工件可放置在封闭的空间（经抽真空或内部气体环境在控制下）。
（6）激光束可聚焦在很小的区域，可焊接小型且间隔相近的部件。
（7）可焊材质种类范围大，亦可相互接合各种异质材料。
（8）易于以自动化进行高速焊接，亦可以数位或电脑控制。
（9）焊接薄材或细径线材时，不会像电弧焊接般易有回熔的困扰。
（10）不受磁场所影响（电弧焊接及电子束焊接则容易），能精确的对准焊件。
（11）可焊接不同物性（如不同电阻）的两种金属。
（12）不需真空，亦不需做X射线防护。
（13）若以穿孔式焊接，焊道深一宽比可达10:1。
（14）可以切换装置将激光束传送至多个工作站。
激光焊接的主要缺点（1）焊件位置需非常精确，务必在激光束的聚焦范围内。
（2）焊件需使用夹治具时，必须确保焊件的最终位置需与激光束将冲击的焊点对准。
（3）最大可焊厚度受到限制渗透厚度远超过19mm的工件，生产线上不适合使用激光焊接。
（4）高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合金等，焊接性会受激光所改变。
镭射工艺技术
镭射工艺技术镭射工艺技术（Laser technology）是一种通过使用激光器进行切割、打孔、焊接、打标等工艺的技术，其应用广泛，包括电子、制造业、医疗、汽车、航空航天等众多领域。
镭射工艺技术的核心是激光器，激光器通过激光的放大产生了高能量的激光束，用于处理不同材料。
与传统机械切割相比，镭射工艺技术具有高精度、高可重复性、低热影响、不接触等优势。
这使得镭射工艺技术成为现代制造业中不可或缺的一部分。
在电子制造领域，镭射工艺技术被广泛应用于电路板的切割和打孔。
传统的机械工艺很难满足高密度电路板的生产要求，而镭射工艺技术可以实现微米级的切割精度，有效提高了电路板的质量和可靠性。
在制造业中，镭射工艺技术被用于各种材料的切割和焊接。
它可以处理金属、塑料、陶瓷等材料，并且不受材料硬度的限制。
这使得生产过程更加灵活高效，提高了生产效率。
医疗领域是镭射工艺技术的重要应用领域之一。
激光器的高能量激光可以在微创手术中用于切割组织和凝固血管，取代传统手术中的切割工具和缝合线。
这不仅减少了手术创伤，还缩短了恢复时间，提高了手术的成功率。
在汽车制造中，镭射工艺技术被用于车身焊接、零件切割和打标。
镭射焊接可以提供均匀、高质量、无焊痕的焊缝，提高了汽车的安全性和耐用性。
镭射切割可以实现复杂形状的零件加工，提高了制造效益。
打标则可以用于零件标记和防伪。
航空航天领域是镭射工艺技术的另一重要应用领域。
激光打标可以实现高精度的零件标记和序列号刻印，提高了零件的追踪性和识别性。
此外，激光焊接和切割也被广泛应用于飞机和火箭等航空航天器的组装和维修中。
虽然镭射工艺技术有很多应用领域，但是也面临一些挑战。
首先，激光设备和技术的高成本限制了它的普及和应用。
其次，激光加工过程中产生的热量和粉尘等副产品对环境和操作人员的安全性也提出了要求。
尽管存在一些挑战，镭射工艺技术仍然在不断发展和进步中。
随着技术的提升和成本的下降，相信镭射工艺技术将在未来发展中发挥更加重要的作用。
激光焊概述
2.激光焊的缺点： 1）激光焊难以焊接反射率较高的金属。 2）对焊件加工、组装、定位要求相对较高。 3）设备一次性投资大。
激光焊接的有力竞争对象是电子束焊接。与电子束焊相比，激 光焊不需真空室，工件尺寸和形状等可以不受限制并易于实现加 工自动化，不产生X射线，观察及对中方便。但电子束焊接比激光 焊接能够获得更大的熔深，显然电子束焊对于厚板焊接更为有利。 近年来，现代激光焊接技术开始向厚大板、高适应性、高效率和 低成本的方向发展。随着新材料、新结构的出现，激光焊接技术 将逐步取代一些传统的焊接工艺，在工业生产中占据重要地位。
级的材料焊接在一起，制成各种形状的零件，大大提高汽车
设计的灵
奥迪A8的激光焊接
第二节 激光焊设备与焊接工艺
一、激光焊设备
激光器 光束传输 聚焦系统 焊枪 工作台 电源控制装置 气源 水源 操作盘 数控装置
（一）激光器
激光器是产生受激辐射光并将其放大的装置，是激 光焊接设备的核心部分。
根据激光器中工作物质的形态不同：
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，通过光放大而产生一种单色性好、方向性强、 光亮度高的光束。
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
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 反射镜和透镜。而对于 CO2激光 焊设备，由于激光波长较长，常 用钢或反射率高的金属制造反射 镜，用GaAs（砷化镓）或 ZnSe(硒化锌)制造透镜。透射式 聚焦用于中、小功率的激光加工 设备，而反射式聚焦用于大功率 激光加工设备。
激光、光电、光学词汇中英文对照
激光、光电、光学词汇中英文对照1. 激光（Laser）2. 光电效应（Photoelectric Effect）3. 光学（Optics）4. 光纤（Fiber Optic）5. 光谱（Spectrum）6. 折射率（Refractive Index）7. 透镜（Lens）8. 反射（Reflection）9. 干涉（Interference）10. 衍射（Diffraction）11. 偏振（Polarization）12. 激光切割（Laser Cutting）13. 激光焊接（Laser Welding）14. 光电探测器（Photoelectric Detector）15. 光电传感器（Photoelectric Sensor）16. 光学显微镜（Optical Microscope）17. 光学望远镜（Optical Telescope）18. 光学镜头（Optical Lens）19. 光学滤波器（Optical Filter）20. 光学编码器（Optical Enr）21. 光学通信（Optical Communication）22. 光学存储（Optical Storage）24. 光学子系统（Optical Subsystem）25. 光学设计（Optical Design）26. 光学加工（Optical Fabrication）27. 光学镀膜（Optical Coating）28. 光学检测（Optical Inspection）29. 光学成像（Optical Imaging）30. 光学治疗（Optical Therapy）31. 光学材料（Optical Materials）32. 光学元件（Optical Elements）33. 光学路径（Optical Path）34. 光学平台（Optical Platform）35. 光学子件（Optical Component）36. 光学连接器（Optical Connector）37. 光学开关（Optical Switch）38. 光学调制器（Optical Modulator）39. 光学衰减器（Optical Attenuator）40. 光学放大器（Optical Amplifier）41. 光学显示器（Optical Display）42. 光学子午线（Optical Meridian）43. 光学分辨率（Optical Resolution）44. 光学畸变（Optical Distortion）45. 光学厚度（Optical Thickness）46. 光学密度（Optical Density）48. 光学干涉仪（Optical Interferometer）49. 光学相干断层扫描（Optical Coherence Tomography）50. 光学扫描器（Optical Scanner）51. 光学跟踪（Optical Tracking）52. 光学遥感（Optical Remote Sensing）53. 光学成像系统（Optical Imaging System）54. 光学跟踪系统（Optical Tracking System）55. 光学定位系统（Optical Positioning System）56. 光学子午仪（Optical Meridian Instrument）57. 光学补偿器（Optical Compensator）58. 光学补偿器（Optical Corrector）59. 光学基准（Optical Reference）60. 光学基准面（Optical Reference Plane）这些词汇涵盖了激光、光电和光学领域的基本概念、技术和设备。
特种焊接技术激光焊
A
31
➢搭接是薄板连接时常用的接头形式。焊接时装配间隙应 小于板材厚度的25%。
A
32
2．连续激光焊的工艺参数 （1） 激光功率（P）：激光器的输出功率 与熔深成正比例关系
（2） 焊接速度（v）：影响热输入和熔深
A
33
（3）光斑直径 在入射功率一定的情况下，光斑尺寸决定了功率密度
的大小。
（4）离焦量（F）
光吸收率，可对金属表面进行喷砂处理；或应用机
械或化学方法对金属表面进行涂层，都可有效增大
金属对激光的吸收率。
A
4
由于工作物质是固体，因此输出 功率低，且光束质量差
固体：YAG， λ＝1.06, 脉冲
发生器工作性质 气体：CO2， λ＝10.6, 连续
液体和半导体激来自光 焊作用方式和能量 脉冲：圆形焊点，微型、精密电子元件
F>0
传热焊，薄件
F<0
深熔焊，厚件
（5）保护气体 （He、He＋Ar、Ar），影响熔深
防止氧化
抑制等离子云的形成
A
34
激光安全与防护
激光的危害 激光的安全防护
A
35
激光的危害
焊接和切割中所用激光器输出功率或能量非 常高，激光设备中又有数千伏至数万伏的高 压激励电源，能对人体造成伤害。
激光安全防护的重点对象是眼睛和皮肤。此 外，也应注意防止火灾和电击等，否则将导 致人身伤亡或其他一些危害极大的事故。
➢ 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。
A
9
传热焊 深熔焊
1-等离子云 2-熔化材料 3小孔 4-熔深
激光焊不同功率密度时的加热状态 a）传热熔化焊b）深熔焊c）穿透焊
激光的特点应用及原理
激光的特点、应用及原理一、激光的特点激光（laser）是一种特殊的光波，具有以下几个特点：1.高度聚焦性：激光具有高度聚焦性，可以通过光学器件将其聚焦到小的点上，因此激光可以集中能量，实现高精度的加工和测量。
2.单色性：激光是单色光，其波长非常狭窄，只有一个确定的波长。
这使得激光可以在光谱分析、激光干涉等领域有着广泛的应用。
3.相干性：激光是相干光，具有相位一致性。
这种相位一致性使得激光在干涉、衍射等光学现象中表现出特殊的特点。
4.高亮度：激光束非常亮，具有高亮度。
这使得激光可以在远距离传输，并且可以在光通信、激光雷达等领域发挥作用。
二、激光的应用激光由于其特殊的性质，在多个领域得到了广泛的应用，下面列举了一些常见的激光应用：1.激光切割和焊接：由于激光具有高度聚焦性和能量密集性，因此常被用于金属切割和焊接。
激光切割和焊接具有高效、精确的优点，在制造业中有广泛应用。
2.激光医学：激光在医学领域有着重要的应用。
例如，激光手术可以代替传统手术，减少损伤和愈合时间；激光美容可以去除痣、纹身等。
3.激光测量和定位：由于激光具有高精度和高亮度，因此经常被用于测量和定位。
激光测距仪、激光雷达等设备广泛应用于工程测量、地质勘探等领域。
4.激光显示和光通信：激光被用于制造高清晰度的激光电视、投影仪等显示设备，同时也被应用于光纤通信，提高传输速度和质量。
三、激光的原理激光的产生是通过激发介质原子或分子，使其达到激发态，然后通过受激辐射产生的光的放大和反馈而产生的。
激光的产生过程可以分为以下几个步骤：1.激发：通过电流、光、化学反应等方式激发介质原子或分子，使其达到激发态。
2.受激辐射：当激发态的原子或分子遇到足够多的光子时，它们将发生受激辐射，释放出与入射光子相同的频率和相位的光子。
3.放大：放大器中包含了活性介质，这些活性介质被激发态的原子或分子所占据。
当受激辐射的光经过放大器时，由于反复的受激辐射作用，光的强度会不断增强。
激光焊接知识集锦讲解
激光焊接知识集锦目录激光焊接基本原理...................................................................................................................... - 2 - 激光焊接概述.............................................................................................................................. - 4 - 激光传感器焊接技术的介绍与发展.......................................................................................... - 6 - 激光焊接技术及其在汽车制造中的应用.................................................................................. - 8 - 激光塑料焊接概述.................................................................................................................... - 13 -激光焊接基本原理一、激光基本原理1、LASER是什么意思Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation（通过诱导放出实现光能增幅）的英语开头字母2、激光产生的原理激光——“受激辐射放大”是通过强光照射激光发生介质，使介质内部原子的电子获得能量，受激而使电子运动轨道发生迁移，由低能态变为高能态。
处于激发态的原子，受外界辐射感应，使处于激发态的原子跃迁到低能态，同时发出一束光；这束光在频率、相位、传播方向、偏振等方面和入射光完全一致，此时的光为受激辐射光。
激光焊接基本原理
一、激光基本原理1、LASER是什么意思Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(通过诱导放出实现光能增幅)的英语开头字母2、激光产生的原理激光――“受激辐射放大”是通过强光照射激光发生介质，使介质内部原子的电子获得能量，受激而使电子运动轨道发生迁移，由低能态变为高能态。
处于激发态的原子，受外界辐射感应，使处于激发态的原子跃迁到低能态，同时发出一束光；这束光在频率、相位、传播方向、偏振等方面和入射光完全一致，此时的光为受激辐射光。
为了得到高能量密度、高指向性的激光，必须要有封闭光线的谐振腔，使观光束在置于激光发生介质两侧的反射镜之间往复振荡，进而提高光强，同时提高光的方向性。
含有钕(ND)的YAG结晶体发生的激光是一种人眼看不见的波长为1.064um的近红外光。
这种光束在微弱的受激发情况下，也能实现连续发振。
YAG晶体是宝石钇铝石榴石的简称，具有优异的光学特性，是最佳的激光发振用结晶体。
3、激光的主要特长a、单色性――激光不是已许多不同的光混一合而成的，它是最纯的单色光(波长、频率)b、方向性――激光传播时基本不向外扩散。
c、相干性――激光的位相(波峰和波谷)很有规律，相干性好。
d、高输出功率――用透镜聚焦激光后，所得到的能量密度是太阳光的几百倍。
二、YAG激光焊接激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功么密度等特点进行工作。
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。
常用的激光焊接方式有两种：脉冲激光焊和连续激光焊。
前者主要用于单点固定连续和薄件材料的焊接。
后者主要用于大厚件的焊接和切割。
l、激光焊接加工方法的特征A、非接触加工，不需对工件加压和进行表面处理。
B、焊点小、能量密度高、适合于高速加工。
C、短时间焊接，既对外界无热影响，又对材料本身的热变形及热影响区小，尤其适合加工高熔点、高硬度、特种材料。
JK Laser激光焊接解决方案
焊接时的热能输入和焊点形状可以由激光参数及光学部件控制，分别进行热传导模式焊接，熔透焊接，和小孔焊接。热传导焊接的深度较浅，范围较宽，类似于GTAW或TIG焊缝形状。这种焊接常常用于一些小型器件，比如医疗设备和工具，或者中继罐及电池这样的电子产品，它们需要焊接处光滑，外形美观。熔透模式焊接的深度与焊接宽度相当或略深于宽度。采用熔透模式焊接时，输入的热能小，熔池小而深，可以用更低平均功率的激光器。由于焊接周期中维持小孔的需要，小孔模式焊接只用连续或超级模式的连续激光器。小孔焊接熔池深度宽度比高，达到6：1，是效率最高的焊接过程。脉冲，连续，超级模式的连续激光器都能在热传导模式下工作，连续激光器可以用熔透模式，而只有超级模式连续激光器可以用于小孔焊接模式。
超级模式可实现正弦波形和方波输出，激光的峰值功率达到平均功率的2倍，而平均功率与连续输出时相同。比如，平均功率1KW的激光器能产生100-1000Hz范围内的波形输出，峰值功率达到2KW，而平均功率仍然为1KW。焊接区产生的烟尘及微粒子会使激光束发生散射，大约有40%的激光能量会在焦点处损失。烟尘集中到能反射激光束的程度需要一些时间。当激光能量减少时，烟尘会迅速消散。超级模式就是利用了这一点，在烟尘达到一定浓度之前迅速输入能量，然后等烟尘降到反射浓度阈值之下后开始输出下一个高峰值功率。不同的合金有不同的超级调整频率。在焊接中使用超级调整也能减少孔隙及发热量。在铁合金中，这些超级模式的连续激光器能在平均功率500W的情况下达到1.5mm的熔深，在1KW情况下达到3.5mm的熔深，而2KW情况下熔深可达到8mm。
激光焊接技术详解-精品(Lasers Welding)
可见光的波长在0.4-0.7微米之间。Visible from 0.4-0.7
micron wavelength
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
well as CW 可以被用于焊接和切割Can be used for welding and cutting
脉冲YAG激光（焊接）
Pulsed YAG Lasers (Welding)
闪光灯（光泵）Flash Lamp (Optical Pump)
颜色和光的波长是相关联的。
Color is associated with particular wavelength
黑色和白色代表着什么？
What is the meaning of black or white color?
黑色表面吸收了YAG光，而白色在反射了大部 分光。
Black surface will absorb YAG light while white will reflect most of it
我们为什么需要激光？
Why do we need Lasers?
材料加工需要吸收很强的光。
Absorption for materials processing requires very intense light
高强度的光可以通过激光聚焦成光束获得。
Intensity can be generated by focusing a beam of laser light
激光的种类
Types of Lasers
复合焊
1.1选题意义焊接技术作为一种重要的材料加工工艺，在制造工业领域得到越来越广泛的应用，同时人们对焊接技术的要求也越来越高，希望能够获得一种优质、高效且成本低、适用范围广的焊接工艺。
激光焊（Laser Beam Welding, LBW）作为一种先进焊接技术，因具有熔深大、焊速快、热影响区小及操控精度高等优点而被广泛应用于工业生产，但它同时也存在设备投资大、对工件装配精度要求高、接头搭桥能力差、易产生气孔和咬边、高反射率金属焊接困难等缺点[1-3]。
传统的电弧焊虽然成本低、适用范围广，但又存在焊速低、熔深小、焊缝变形和热影响区大等缺点[4,5]。
为了实现优质、高效焊接，研究者将LBW和电弧有机结合起来，形成了一种新的焊接技术—激光+电弧复合热源焊[6]。
而随后的研究结果则表明，这种新的焊接工艺不仅克服了两种焊接热源的缺点、综合了两者的优点，还产生了额外的能量协同效应[7]，具有广泛应用于工业生产领域的巨大潜力，也因此越来越受到人们的重视和青睐。
脉冲熔化极气体保护焊（Pulsed Gas Metal Arc Welding, GMAW-P）与其它传统电弧焊相比，具有飞溅小、可控性好、焊接过程稳定等优点，从而受到广泛应用[4,5]，因此，激光+GMAW-P复合热源焊也成为复合焊研究的重点。
由于激光+电弧复合热源焊除包含了单激光焊和单电弧焊的工艺参数，还具有其自身的新的工艺参数，如光丝间距、电弧与激光相对位置及两者之间的角度等[8]，因此相较于单种焊件工艺，复合焊工艺参数更多，工艺优化也更困难[9]。
若仅通过试验方法来实现工艺优化，则需要高昂的成本。
随着计算机技术和数值分析技术的发展，焊接过程的数值模拟研究已经越来越成熟。
数值模拟技术已经成为研究焊接过程的强有力手段，它将焊接工艺的研究模式从“理论－实验－生产”转变为“理论－计算机模拟－生产”，因此，利用数值模拟技术对焊接过程进行研究，不但可以获得试验方法无法得到的重要信息，还可以实现对加工结果的预测和工艺参数的预选，从而为优化工艺节省大量的人力、物力和财力，降低生产成本，缩短加工工期。
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
6、激光焊设备及装置
1
4
8
7 6
2 5 9 3
8
7、激光焊接工艺及参数
(1)激光功率 (2)焊接速度
适当降低焊接速度可加大熔深，但若焊接速度 过低，熔深却不再增加，反而使熔宽增大。
(3)离焦量(F)
焊接时焊件表面距激光焦点的距离（F），正 离焦量，负离焦量（焊接厚板）
(3)保护气体
保护焊缝金属不受有害气体的侵袭，防止氧 化污染，提高接头性能；抑制等离子云的形成。
不足
5
5、激光焊接过程中的几种效应
(1) 等离子体的负面效应
激光焊接时，被焊材料熔化、蒸収，并且和保
护气体一起被电离，在熔池上方形成等离子云。所
以，激光焊接过程实质上也是入射激光、保护气体、 等离子体以及被焊材料四者之间相互作过程。
等离子体的折射率小于1，它是比真空还光疏 的物质，激光入射到等离子云上时，会产生折射、 反射、吸收，极端情冴下甚至会产生全反射。
20
(2) 低能激光辅助电弧焊接
焊接的主要热源是电弧，而激光的作用是点燃、 引导和压缩电弧。C.E.Albright 等人通过研究収现，利 用一个能量很低的激光就能够很容易地引燃、压缩和 控制电弧。从而得到一个易引燃、高能密度、高精度 的电弧。
21
优势：
不必再用高频高压引弧，在低压情冴下就可以利 用激光直接引燃电弧。 大部分的电弧能量从激光束导电通道通过，从而 大大压缩了电弧，提高了电弧的能量密度。
9
8、典型材料激光焊接性及工艺
高反射率金属－铝 铝合金的激光焊接需要相对较高的能量密度：铝合金反射 率较高；铝合金的导热系数很高。 LY16、L1-L6和LF21系列的铝合金能够成功地实现激光焊 接，且不需要填充金属。
(整理)laser-beam welding Microsoft Word 文档
激光焊接的原理、优缺点及工艺参数激光焊接的原理激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池。
它是一种新型的焊接方式，激光焊接主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝质量高，无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现自动化。
焊接特性属于熔融焊接，以激光束为能源，冲击在焊件接头上。
激光束可由平面光学元件（如镜子）导引，随后再以反射聚焦元件或镜片将光束投射在焊缝上。
激光焊接属非接触式焊接，作业过程不需加压，但需使用惰性气体以防熔池氧化，填料金属偶有使用。
激光焊可以与MIG焊组成激光MIG复合焊，实现大熔深焊接，同时热输入量比MIG焊大为减小。
激光焊接的主要优点（1）可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦最低。
（2）32mm板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格，可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用。
（3）不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。
且因不属于接触式焊接制程，机具的耗损及变形接可降至最低。
（4）激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引，可放置在离工件适当之距离，且可在工件周围的机具或障碍间再导引，其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。
（5）工件可放置在封闭的空间（经抽真空或内部气体环境在控制下）。
（6）激光束可聚焦在很小的区域，可焊接小型且间隔相近的部件。
（7）可焊材质种类范围大，亦可相互接合各种异质材料。
（8）易于以自动化进行高速焊接，亦可以数位或电脑控制。
（9）焊接薄材或细径线材时，不会像电弧焊接般易有回熔的困扰。
（10）不受磁场所影响（电弧焊接及电子束焊接则容易），能精确的对准焊件。
（11）可焊接不同物性（如不同电阻）的两种金属。