激光焊接工艺参数讲解
激光焊接工艺参数
激光焊接工艺参数激光焊接是一种高效、高质量、非接触的焊接方法，广泛应用于精密零件的制造、电子产品的组装、汽车工业、航空航天等领域。
激光焊接工艺参数对焊接质量和效率起着重要的影响。
下面将介绍一些常用的激光焊接工艺参数。
1.激光功率：激光焊接的功率决定了熔池的温度和熔化的能量。
功率过高会导致焊缝过深、过宽，功率过低则影响焊接质量。
根据不同材料和焊接要求，选择合适的激光功率，通常在几百瓦到几千瓦之间。
2.焦距：焦距是指激光束通过聚焦镜后在焊接部位形成的焦点与工件表面之间的距离。
焦距的选择与焊接材料的厚度、焊枪的设计、激光束的直径等因素相关。
焦距过大会导致焊接深度不够，焦距过小则容易引起溅射和熔洞。
3.光斑直径：光斑直径影响焊缝的宽度和深度。
通常情况下，焊接深度正比于光斑直径的平方。
选择合适的光斑直径可以控制焊缝的大小和形状。
4.扫描速度：扫描速度是指焊接头在工件上移动的速度。
扫描速度的选择要根据焊接材料的导热性和热膨胀系数来确定。
过高的扫描速度可能导致焊缝无法充分熔化，过低的扫描速度则容易引起过热和熔洞。
5.激光脉冲频率：激光脉冲频率决定了激光束的脉冲数。
较低的脉冲频率可以增加焊缝的深度，较高的脉冲频率则可以增加焊缝的宽度。
根据焊接要求选择合适的脉冲频率。
6.各向异性系数：各向异性系数是指焊接材料在激光束照射下沿不同方向扩散的能力。
不同金属材料的各向异性系数差异较大，选择合适的激光焊接参数可以减小焊缝形状的变化。
7.激光束模式：激光束的光斑形状可以通过调整激光器的谐振腔或使用适当的光学元件来改变。
常见的激光束模式包括高斯模式、倍高斯模式和束团模式等。
不同的光斑形状对焊接质量和效率有影响。
总结起来，激光焊接工艺参数包括激光功率、焦距、光斑直径、扫描速度、激光脉冲频率、各向异性系数和激光束模式等。
通过合理地选择这些参数，可以实现高质量、高效率的激光焊接。
激光焊接工艺参数
激光焊接工艺参数激光焊接是一种高精度、高效率的焊接方法，其原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。
前者适用于功率密度小于104~105 W/cm2的情况，而后者则适用于功率密度大于105~107 W/cm2的情况。
在激光深熔焊接中，能量转换机制是通过“小孔”（Key-hole）结构来完成的。
在足够高的功率密度激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔，小孔内充满高温蒸汽，孔壁外的材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。
小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。
激光焊接的主要工艺参数包括激光功率、激光束直径、焊接速度、焊接距离、焊接角度、焊接气体等。
其中，激光功率是最关键的参数，它决定了焊缝的宽度和深度。
激光束直径和焊接速度的关系也非常重要，如果激光束直径过大，焊缝将会过宽，而如果焊接速度过快，焊缝将会过窄。
焊接距离和焊接角度也会影响焊缝的质量，而焊接气体则可以保护焊缝和减少氧化。
因此，在进行激光焊接时，需要根据具体情况调整这些参数，以获得最佳的焊接效果。
激光焊接中，激光功率是一个关键因素。
当激光功率密度超过一定的阈值时，熔深会大幅度提高，等离子体才会产生，从而实现稳定深熔焊。
如果激光功率低于此阈值，则只会发生表面熔化，即焊接以稳定热传导型进行。
当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时，深熔焊和传导焊交替进行，导致熔深波动很大。
因此，在激光深熔焊时，需要同时控制激光功率和焊接速度。
光束焦斑大小是激光焊接中最重要的变量之一，因为它决定功率密度。
然而，对于高功率激光来说，测量光束焦斑大小是一个难题。
最简单的方法是等温度轮廓法，即用厚纸烧焦和穿透聚丙烯板后测量焦斑和穿孔直径。
但是，需要通过实践来掌握激光功率大小和光束作用的时间。
材料对激光的吸收取决于材料的一些重要性能，如吸收率、反射率、热导率、熔化温度、蒸发温度等，其中最重要的是吸收率。
激光深熔焊接的主要工艺参数
激光深熔焊接的主要工艺参数1.激光功率激光功率是指激光输出的功率大小。
激光功率的选择应根据材料的类型、厚度和焊接速度等因素进行调整。
功率过低会导致无法完全融化焊缝，形成不良的焊接缺陷；功率过高会使焊缝产生过多的热影响区，导致焊缝变形和质量降低。
因此，激光功率的选择应根据焊接要求进行合理调节。
2.焦斑大小焦斑大小是指激光束在焊接材料表面形成的点状或圆形热源的直径。
焦斑大小的选择应根据焊接材料的类型和厚度进行调整。
焦斑过大会导致焊接热输入过大，造成材料的过热和烧穿现象；焦斑过小会导致焊接速度降低、焊缝长度增加，降低焊接效率。
因此，合理选择焦斑大小可以提高焊接质量和效率。
3.焦距焦距是指激光焦点到工件表面的距离。
焦距的选择应根据焊接材料的类型、厚度和焦斑大小进行调整。
焦距过小会导致焊接过程中激光束发散，焦点变大，影响焊缝质量；焦距过大会使激光束发散度增加，焦斑变大，导致焊缝质量下降。
因此，选择合适的焦距可以提高焊接质量和效率。
4.焦点位置焦点位置是指激光焦点相对于焊接材料表面的位置。
焦点位置的选择应根据焊接材料的类型、厚度和焦斑大小进行调整。
焦点位置过高会使激光热输入不够，焊缝没有完全熔化；焦点位置过低会导致焊接热输入过大，材料出现烧穿和变形现象。
因此，选择合适的焦点位置可以保证焊接质量和效率。
5.激光扫描速度激光扫描速度是指激光束在焊接过程中的移动速度。
激光扫描速度的选择应根据焊接材料的类型、厚度和焦斑大小进行调整。
扫描速度过慢会使焊缝长度增加，降低焊接效率；扫描速度过快会导致焊接热输入不够，焊缝没有完全熔化。
因此，选择适当的激光扫描速度可以提高焊接质量和效率。
6.气体保护气体保护是指在激光焊接过程中向焊缝区域供应保护气体，主要用于防止焊缝区域氧化和污染。
常用的保护气体有氩气、氮气和二氧化碳等。
优化气体保护可以改善焊缝质量并防止焊缝氧化。
因此，通过合理调节激光功率、焦斑大小、焦距、焦点位置、激光扫描速度和气体保护等工艺参数，可以实现激光深熔焊接的高质量和高效率。
激光焊工艺参数
激光焊工艺参数激光焊工艺参数是指在激光焊接过程中，需要设定的一些参数，以控制焊接质量和效果。
常见的激光焊工艺参数包括以下几个方面：1. 激光功率：激光功率决定了焊接的能量密度，对焊接速度和焊缝的质量有很大影响。
功率过低可能导致焊缝不完全，功率过高可能会产生过多的热量，导致焊缝变形或裂纹。
2. 激光光斑直径：激光光斑直径决定了焊缝的宽度和焊深。
光斑直径越小，焊缝越细，焊接速度相应增加，但焊缝深度可能会减小。
3. 扫描速度：扫描速度决定了激光在工件表面上移动的速度，对焊缝质量和焊接速度有直接影响。
扫描速度过快可能导致焊缝不充分，扫描速度过慢可能导致过多的热输入，导致焊缝变形或裂纹。
4. 焦距：焦距决定了激光束的聚焦效果。
焦距过长可能导致焊缝不充分，焦距过短可能导致过多的热输入，导致焊缝变形或裂纹。
5. 激光脉冲频率：激光脉冲频率决定了激光束每秒发射的脉冲数。
频率过低可能导致焊缝不充分，频率过高可能导致过多的热输入，导致焊缝变形或裂纹。
6. 激光波长：激光波长决定了激光的透过能力。
不同波长的激光透过材料的能力不同，对于不同材料的焊接选择合适的波长能提高焊接质量和效率。
7. 激光聚焦方式：激光聚焦方式决定了激光束在焊接区域的聚焦形态。
常见的激光聚焦方式有平面聚焦、球面聚焦和柱面聚焦等。
8. 辅助气体类型和流量：辅助气体可以起到冷却、保护和清理焊接区域的作用。
常见的辅助气体有惰性气体（如氩气）、活性气体（如氧气）和保护性气体（如氮气）等。
以上参数的具体设定需要根据具体的焊接材料、焊接形式和要求来确定，通过不断调整这些参数，可以控制焊接过程中的热输入、能量密度、焊缝形态和质量，以获得理想的焊接效果。
激光脉冲焊接的工艺参数
激光脉冲焊接的工艺参数一、激光功率激光功率是指激光器输出的光功率，通常用瓦特(W)表示。
激光功率的选择直接影响焊接速度和焊接深度。
较高的激光功率可以提高焊接速度和焊接深度，但同时也会增加能量输入，增加焊缝热影响区的尺寸，从而影响焊缝的形貌和成形质量。
二、脉冲频率脉冲频率指的是激光每秒发射的脉冲数量，以赫兹(Hz)表示。
脉冲频率的选择对焊接形貌和成形质量影响较大。
高脉冲频率可以提高焊接速度和焊接深度，同时减少热输入和焊缝热影响区的尺寸，从而减少热影响和热变形。
三、脉冲宽度脉冲宽度是指激光的脉冲持续时间，通常用毫秒(ms)或微秒(μs)表示。
脉冲宽度的选择对焊接形貌和成形质量也会产生显著影响。
较短的脉冲宽度可以提高焊缝质量，使焊缝表面光滑，减少焊缝熔渣和气孔等缺陷。
四、光斑直径光斑直径是指激光束在焊接件表面的直径，通常用毫米(mm)表示。
光斑直径的选择影响焊接深度和焊缝宽度。
较小的光斑直径可以提高焊接深度和焊缝质量，但同时也会降低焊接速度。
五、焦点位置焦点位置是指激光焦点与焊接件表面的距离，通常用毫米(mm)表示。
焦点位置的选择影响焊接深度和焊缝宽度。
较近的焦点位置可以提高焊接深度和焊缝质量，但需要注意焊接位置和长焦距情况下的激光能量密度损失。
六、激光扫描速度激光扫描速度是指激光束在焊接件表面的移动速度，通常用毫米/秒(mm/s)表示。
激光扫描速度的选择影响焊接速度和焊接质量。
较快的激光扫描速度可以提高焊接速度，但同时也会增加焊缝宽度并可能影响焊接质量。
七、气体保护气体保护是指在焊接过程中通过喷嘴向焊缝区域提供气体保护，常用的保护气体为惰性气体，如氩气。
气体保护的选择影响激光辐照区域的氧气与金属的反应，防止焊缝内部含气并促进焊接质量的提高。
综上所述，激光脉冲焊接的工艺参数包括激光功率、脉冲频率、脉冲宽度、光斑直径、焦点位置、激光扫描速度和气体保护等。
合理选择这些参数，可以实现高效、高质量的激光脉冲焊接。
激光焊接的工艺参数及特性分析讲解
激光焊接的工艺参数及特性分析讲解激光焊接是一种高能量密度激光束对焊接材料表面的作用，通过将激光束转化为热能，快速熔化并凝固焊缝来实现材料的连接。
激光焊接具有高耦合性、无接触和非传导性等特点，因此在许多领域得到广泛应用。
本文将对激光焊接的工艺参数及特性进行分析和讲解。
激光焊接的工艺参数主要包括激光功率、激光束面积、焦距、焊接速度和焊接气体等。
其中，激光功率是指单位时间内激光束所携带的能量，对焊接效果起到重要作用。
激光功率过低会导致焊缝不完全熔透，功率过高则容易产生毛刺。
激光束面积与焦距的选择会直接影响到焊接区域的集中度，过小会导致焊缝质量不稳定，过大则会降低焊接深度。
焊接速度决定了焊接过程中激光束的作用时间，过慢会导致过量热输入，过快则会影响焊缝的质量。
焊接气体的选择和流量控制对焊接质量也有着重要影响，一方面可以提供保护气氛，防止焊缝氧化或与空气中的杂质反应；另一方面可以有效盖住激光束与材料的相互作用。
激光焊接的特性分析主要包括焊接速度、热输入、焊缝形貌和焊接缺陷等。
焊接速度是决定焊接效果的重要因素之一，其取值应根据材料的熔化温度和焊缝的质量要求进行合理选择。
热输入则是指焊接过程中单位长度内传递给焊接区域的能量，直接影响着焊缝的熔透度和凝固组织。
热输入过小会导致焊缝凝固不完全，热输入过大则易产生裂纹和变形等缺陷。
焊缝形貌与焊接参数密切相关，激光焊接通常能够产生较窄而深的焊缝，焊缝形貌的良好与否直接关系到焊接质量。
焊接缺陷主要包括焊接裂纹、焊接变形和焊接缺陷等，这些缺陷的产生通常与焊接参数的选择不当和焊接材料的特性有关。
总之，激光焊接的工艺参数及特性对焊接质量起着至关重要的影响。
合理选择并控制这些参数可以提高焊接效率和质量，确保焊接结果符合设计要求。
因此，在实际应用中需要综合考虑各个参数之间的关系，通过优化调整，找到最佳的参数组合，从而实现高质量的激光焊接。
激光焊接 参数
激光焊接参数
激光焊接的参数主要包括以下几种：
1. 激光功率：指激光焊接中产生的能量的最低值与最高值，低于这个界限熔深会降低，达到或超过这个界限熔深会提高。
2. 脉冲能量：指激光器产生的能量，决定着加热能量的大小，主要影响着金属的熔化程度。
3. 脉冲频率：指激光焊接机在一秒内能打出多少个脉冲的能力，用于调节脉冲焊接电流出现的次数，频率越高，每个激光的能量输出越小，焊接中需要根据金属材质的熔化情况调节速度。
4. 焊接速度：影响熔深的因素就是焊接速度，它会影响单位时间内的热输入量。
焊接速度快会使熔深变浅，造成工件焊不透；焊接速度慢则有可能因为过度熔化而焊透、焊穿工件。
通常采用降低速度的方法来改变熔深，焊接薄板或性能较好的材料时，建议最好使用高速焊接。
5. 脉冲宽度：当宽度较小时，激光能量集中、密度高，焊缝宽度与材料表面受热区域减少，将会增加熔深，使焊接性能更稳定；当宽度较大时，激光能量面积较大，焊缝宽度与材料表面受热面积增大，能量分布将会分散，减小熔深。
6. 保护气体：激光焊接机使用惰性气体进行保护，大多数是采用氦气、氩气与氮气，氦气价格高但保护效果最好，氩气价格便宜且保护效果较好，氮气价格最便宜但不适用有些材料。
可根据焊接具体情况选择合适的保护气体。
此外，不同的激光焊接类型也有其特有的参数，如连续激光焊的参数主要有：激光功率、焊接速度、光斑直径、离焦量、保护气体的种类和流量等；双光束激光焊的参数有：光束排布方式、间距、两光束角度、聚焦位置、两光束的能量比等。
这些参数共同决定了激光焊接的质量和效果。
在实际应用中，需要根据不同的材料、工艺要求和设备性能来选择合适的参数并进行优化调整。
激光脉冲焊接的工艺参数
激光脉冲焊接的工艺参数
激光脉冲焊接是一种高端的金属加工技术，它可以实现高效、高品质的焊接作业。
以下是激光脉冲焊接的工艺参数的参考内容：
1. 脉冲功率
脉冲功率是激光脉冲焊接的最重要的工艺参数之一。
它的大小直接决定了焊接的深度和速度。
通常情况下，脉冲功率越大，焊接深度越深，速度越快。
但是，过高的脉冲功率也会导致材料过度熔化，从而影响焊接质量。
2. 脉冲时间
脉冲时间是指激光工作时每个脉冲的时间长度。
脉冲时间的长短影响着焊接的深度和宽度。
一般情况下，脉冲时间越长，焊接效果越好，但如果过长，则容易导致过度熔化，影响焊接质量。
3. 频率
频率是指激光脉冲焊接每秒钟输出的脉冲次数。
它决定了焊接的速度和效率，一般情况下，频率越高，焊接速度越快，效率越高。
4. 送丝速度
送丝速度是指焊丝在焊接过程中的进给速度。
它的大小直接影响着焊接质量和效率，通常情况下，送丝速度越快，焊接速度越快，但需要注意的是，送丝速度过快也会导致焊丝抖动和材料过度熔化。
5. 感应气体
感应气体是指在焊接过程中使用的保护气体。
它可以有效地防止氧化和污染，从而提高焊接质量。
常用的保护气体有氩气和氮气，选择哪种保护气体取决于具体的焊接材料和工艺。
以上是激光脉冲焊接的工艺参数的参考内容，这些参数的选择取决于焊接材料、焊接要求和设备参数等因素。
在实际应用中，需要根据具体情况进行调整和优化。
激光焊接工艺参数讲解
激光焊接工艺参数讲解激光焊接工艺是一种使用高能量激光束将材料熔化并连接在一起的焊接技术。
它具有高能量密度、狭窄热影响区、快速熔化和凝固速度等优点，已广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
在激光焊接过程中，工艺参数的选择对焊缝质量和焊接效率有着重要影响。
下面将详细介绍几个关键的激光焊接工艺参数。
1.激光功率：激光功率是指激光器输出的功率，也是激光焊接中最为关键的参数之一、激光功率的选择应根据材料厚度、焊缝宽度等因素来确定。
功率过大会导致焊缝熔化过度，出现裂纹等缺陷；功率过小则无法达到理想的焊接效果。
2.激光波长：激光波长是指激光器产生的激光光束的波长，常用的波长有CO2激光器的10.6μm和固体激光器的1.06μm。
不同材料对激光波长的吸收情况不同，选择适当的波长可以提高焊接效果。
3.激光扫描速度：激光扫描速度是指激光束在焊接过程中的移动速度。
激光扫描速度的选择应根据焊接材料的导热性、热传导率等因素来确定。
过高的扫描速度会导致焊缝填充不充分，焊接质量下降；过低的扫描速度则会增加焊接时间和成本。
4.焦点位置：焦点位置是指激光束在焊接过程中的聚焦位置。
焦点位置的选择应根据焊接材料的厚度和要求等因素来确定。
焦点位置偏离太远会导致焊点变粗，焊缝变宽；焦点位置偏离太近则会导致焊点变细，焊缝变窄。
5.辅助气体：辅助气体是在焊接过程中用于保护焊缝和清洁焊接区域的气体。
常用的辅助气体有氩气、氮气等。
辅助气体的选择应根据材料的特性和焊接要求来确定。
6.脉冲频率：脉冲频率是指激光器输出激光束的频率。
脉冲频率的选择需要根据焊接材料的热导率、导热系数等因素来确定。
脉冲频率过高会导致焊接气孔增多，焊接质量下降；脉冲频率过低则会增加焊接时间。
以上是几个关键的激光焊接工艺参数的讲解。
在实际应用中，需要根据具体的焊接材料和要求来选择合适的工艺参数，以获得理想的焊接效果。
此外，还需要注意检查焊接设备的状态、保持焊接区域的干净和干燥等，以提高焊接质量和效率。
不锈钢激光焊接工艺参数
不锈钢激光焊接工艺参数一、引言随着现代制造业的发展，不锈钢激光焊接技术得到了广泛的应用。
作为一种高效、环保的焊接方法，激光焊接技术具有很多优点，如焊接速度快、熔接区域小、焊缝质量高、不易变形等。
本文将对不锈钢激光焊接工艺参数进行详细探讨，以期为相关领域提供参考。
二、不锈钢激光焊接工艺概述1.激光焊接原理激光焊接是利用高能密度的激光束加热工件，使其熔化并结合在一起的一种焊接方法。
在不锈钢激光焊接过程中，激光束聚焦在工件表面，产生局部高温，使不锈钢熔化并与之相结合。
2.不锈钢激光焊接特点不锈钢激光焊接具有以下特点：（1）焊接速度快，生产效率高；（2）焊缝质量高，成型美观；（3）熔接区域小，焊疤少，有利于后续加工；（4）不易变形，适用于精密零件的焊接。
三、不锈钢激光焊接工艺参数1.激光功率激光功率是影响焊接质量的关键因素。
一般来说，激光功率越大，熔池体积越大，焊接速度也要相应提高。
否则，容易产生焊缝过宽、焊疤等问题。
2.焊接速度焊接速度是指焊接过程中激光束移动的速度。
焊接速度过快，可能导致熔池冷却过快，焊缝质量下降；焊接速度过慢，则会导致熔池过大，焊疤增多。
因此，合理调整焊接速度是获得优质焊缝的关键。
3.激光束直径激光束直径影响焊接过程中的能量密度分布。
激光束直径越小，能量密度越高，焊接速度相应提高。
反之，激光束直径越大，能量密度降低，焊接速度降低。
4.焊接角度焊接角度是指激光束与工件表面的夹角。
适当调整焊接角度，可以改善焊接过程中的能量分布，提高焊缝质量。
5.保护气保护气在焊接过程中起到保护熔池、防止氧化和焊缝成型作用。
常用的保护气有氩气、氦气、二氧化碳等。
合理选择保护气种类和流量，有利于获得优质焊缝。
四、不锈钢激光焊接工艺参数优化方法1.实验设计通过正交试验设计方法，选取影响焊接质量的关键因素进行多因素实验。
根据实验结果，分析各因素对焊接质量的影响程度，为优化参数提供依据。
2.响应面法响应面法是一种基于实验数据的统计分析方法。
激光脉冲焊接的工艺参数
激光脉冲焊接的工艺参数
激光脉冲焊接的工艺参数包括以下方面：
1.激光功率：激光功率是影响焊缝质量和焊接速度的重要参数。
激光功率越大，焊接速度越快，但过高的能量会导致焊接后出现裂纹和变形。
2.脉冲宽度：脉冲宽度是指激光发出的一个脉冲持续的时间。
脉冲宽度的选择需要根据所焊接材料的薄厚、材料的特性以及焊接速度等因素综合考虑。
3.重复频率：激光脉冲的重复频率会影响焊接速度和焊缝的质量。
一般来说，重复频率越高，焊接速度越快，但在某些情况下选择过高的频率可能会对焊缝质量产生不利的影响。
4.焦距：焊接时激光聚焦点的位置也是一个重要的参数。
焦点越靠近材料表面，焊接越容易；焦点深入材料内部可提高焊接质量及强度。
5.气体保护：激光焊接过程中需要使用惰性气体进行保护。
常用的惰性气体有氦气、氩气等。
气体的选择需要根据所焊接的材料、焊接环境等因素综合考虑。
气体流量和压力也是需要调整的参数。
6.传动速度：传动速度指激光焊接头沿着材料运动的速度。
传动速度的选择需要根据材料的薄厚、焊缝的要求以及所使用的激光功率等因素综合考虑。
以上是激光脉冲焊接的主要工艺参数，需要根据具体情况进行调整和选择，以达到理想的焊接质量和效果。
激光焊接的工艺参数
激光焊接的工艺参数激光焊接是一种高能聚焦激光束将材料加热到熔化或半熔化状态并进行焊接的工艺。
激光焊接工艺参数的选择对焊接质量和效率起着至关重要的作用。
下面将从激光功率、激光束聚焦方式、焊接速度、焊缝形状和焊接气体等方面介绍激光焊接的工艺参数。
激光功率是激光焊接中最重要的工艺参数之一、激光功率的选择应根据焊接材料的种类和厚度进行确定。
一般来说，对于较薄的材料，使用较低的激光功率可以防止热输入过大引起的变形和气孔等缺陷。
而对于较厚的材料，需要使用较高的激光功率来提供足够的热能来熔化材料。
激光功率的选择也会影响焊接速度和焊缝形状，通常应进行综合考虑。
激光束聚焦方式也是激光焊接中的重要参数之一、常见的激光束聚焦方式有点焦聚焦和线焦聚焦两种。
点焦聚焦具有激光功率密度高、焊缝熔深大的优点，适用于焊接较薄的材料。
线焦聚焦具有焊缝宽度大、焊接速度快的优点，适用于焊接较厚的材料。
选择合适的激光束聚焦方式可以提高焊接质量和效率。
焊接速度是指激光焊接过程中激光束移动的速度。
焊接速度的选择应根据焊接材料的种类和厚度、激光功率和焊缝形状等因素进行确定。
焊接速度过快会导致熔池不稳定，容易形成缺陷，而焊接速度过慢会造成过多的热输入，引起变形和气孔等问题。
因此，选择合适的焊接速度可以有效控制焊接质量和生产效率。
焊缝形状是指激光焊接中焊接部分的形状。
激光焊接可以实现多种焊缝形状，如直焊缝、曲线焊缝、V型焊缝等。
选择合适的焊缝形状可以根据焊接材料的种类和要求进行选择。
例如，对于较厚的材料，可以选择V型焊缝来提高焊接质量。
而对于较薄的材料，可以选择直焊缝来提高焊接效率。
焊接气体是指在激光焊接过程中用于保护熔池和焊缝的辅助气体。
常用的焊接气体有惰性气体如氩气和氮气等。
焊接气体的选择应根据焊接材料和焊接要求进行确定。
惰性气体可以有效防止焊接过程中熔池氧化和气孔的产生，保证焊缝质量。
选择合适的焊接气体可以提高焊接质量和稳定性。
综上所述，激光焊接的工艺参数包括激光功率、激光束聚焦方式、焊接速度、焊缝形状和焊接气体等。
激光焊接的工艺技术和性能特点
激光焊接的工艺技术和性能特点一、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做文章一，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。
激光焊接的工作原理及其主要工艺参数
激光焊接的工作原理及其主要工艺参数激光焊接是一种利用高能量激光束将焊接材料加热至熔化或半熔化状态并加压，使两个或多个焊接材料相互融合的焊接方法。
其工作原理基于激光的高能量和高密度，能够集中加热焊接材料的表面或内部，使其达到熔化或半熔化的状态，然后通过热量传导和传导在激光束的作用下产生的流动力将焊接件进行连接。
激光焊接具有高精度、高效率、灵活性以及不受材料类型限制等优点，被广泛应用于各种工业领域。
首先是激光功率。
激光功率是指激光束每秒钟传输到焊接材料上的能量。
激光功率的选择需要考虑焊接材料的厚度和类型，以及所需的焊接速度和焊缝的质量。
过高的激光功率可能导致焊接材料过热、气体喷溅和焊缝变形，而过低的激光功率则可能导致焊接缺陷。
其次是光束模式。
光束模式决定了激光束的焦点形状和能量分布。
常见的光束模式有高斯模式、TEM模式和多模式等。
选择适当的光束模式可以使焊接过程更稳定和准确。
焊接速度也是重要的参数，它决定了激光束在焊接材料上的停留时间。
过高的焊接速度可能导致焊接质量下降，而过低的焊接速度则可能造成焊接材料过热和焊缝变形。
焦距是指激光束与焊接材料之间的距离。
选择合适的焦距可以使激光束能够集中加热焊接材料并达到最佳焊接效果。
最后是气氛环境。
气氛环境通常包括惰性气体和活性气体等。
惰性气体如氩气可以防止焊接材料与空气发生氧化反应，保护焊接质量。
活性气体如氢气可以清除焊缝中的杂质和气泡，提高焊接质量。
除了以上主要的工艺参数外，还有一些辅助参数也需要考虑，如焊缝宽度、焊缝深度、焊接坡口形状等。
这些参数的选择需要根据具体的应用需求和焊接材料的特性来确定。
总之，激光焊接的工作原理是通过高能量激光束将焊接材料加热至熔化或半熔化状态，并在加压的作用下将焊接件连接起来。
主要的工艺参数包括激光功率、光束模式、焊接速度、焦距和气氛环境等，通过合理选择和调整这些参数，可以实现高质量、高效率的焊接过程。
不锈钢激光焊接工艺参数
不锈钢激光焊接工艺参数一、激光功率激光功率是激光焊接过程中最重要的参数之一。
它直接决定了焊接的深度和强度。
在激光功率较低时，焊接深度和强度都会受到影响。
而当激光功率过高时，可能会引起过热或熔池飞溅等问题。
因此，选择合适的激光功率是非常重要的。
通常，根据焊接材料和厚度来选择激光功率。
二、脉冲宽度脉冲宽度是激光脉冲持续时间的长度。
它与激光功率和脉冲形状一起影响焊接效果。
较短的脉冲宽度可以产生更深的焊接深度，但也可能导致飞溅等问题。
较长的脉冲宽度可以减少飞溅，但焊接深度可能会受到影响。
因此，选择合适的脉冲宽度也是非常重要的。
通常，根据焊接材料和厚度来选择脉冲宽度。
三、脉冲形状脉冲形状是指激光脉冲的波形。
它对焊接效果也有很大的影响。
不同类型的脉冲形状可以产生不同的焊接效果。
例如，峰形脉冲可以产生更深的焊接深度，而矩形脉冲可以减少飞溅。
因此，选择合适的脉冲形状也是非常重要的。
通常，根据焊接材料和厚度来选择脉冲形状。
四、激光脉冲重复频率激光脉冲重复频率是指激光脉冲之间的间隔时间。
它对焊接速度和热影响区的大小都有影响。
较高的重复频率可以增加焊接速度，但也可能导致热影响区增大，焊接质量下降。
较低的重复频率可以减少热影响区，但也可能导致焊接速度下降。
因此，选择合适的重复频率也是非常重要的。
通常，根据焊接材料和厚度来选择重复频率。
五、焦点位置焦点位置是指激光束聚焦后的位置。
它对焊接深度和宽度都有影响。
焦点位置过于靠前或靠后都会导致焊接深度和宽度不足。
因此，选择合适的焦点位置也是非常重要的。
通常，根据焊接材料和厚度来选择焦点位置。
六、焊接速度焊接速度是指在单位时间内完成的焊接长度或点数。
它对焊接质量和效率都有影响。
较慢的焊接速度可以增加焊接质量和深度，但也可能导致生产效率下降。
较快的焊接速度可以增加生产效率，但也可能导致焊接质量和深度下降。
因此，选择合适的焊接速度也是非常重要的。
通常，根据焊接材料和厚度来选择焊接速度。
激光焊接的工艺参数
激光焊接的工艺参数
激光焊接是一种高精度的焊接技术，工艺参数的设置对焊接质量和效率有着重要影响。
以下是一些常见的激光焊接工艺参数：
激光功率：激光功率是指激光束所携带的能量，通常以瓦特（W）为单位。
激光功率的选择取决于焊接材料的类型和厚度，以及所需的焊接速度和深度。
激光束直径：激光束直径是指焦点处激光束的直径，通常以毫米（（mm）为单位。
较小直径的激光束可以提高焊接的精度和焊缝质量。
脉冲频率：脉冲频率是指激光发射的脉冲数目，通常以赫兹（（Hz）为单位。
控制脉冲频率可以影响焊接速度和焊缝的熔深。
激光束扫描速度：激光束扫描速度是指激光束在工件表面移动的速度，通常以毫米/秒（mm/s）为单位。
较高的扫描速度可以提高焊接效率，但可能会影响焊缝质量。
焊缝形状和尺寸：焊接过程中焊缝的形状和尺寸需要根据具体的焊接要求进行设计和控制，包括焊缝的宽度、深度和形状等参数。
激光束聚焦方式：激光束聚焦方式包括准直焦点和聚焦焦点两种，选择适当的焦点可以控制焊接深度和焊缝质量。
这些工艺参数的设置需要根据具体的焊接材料、要求和设备性能进行优化调整，以实现理想的焊接效果。
激光焊接常见工艺参数解读
激光焊接常见工艺参数解读激光焊接是激光加工技术应用的重要方面之一，更是21世纪最受瞩目、最有发展前景的焊接技术。
与传统焊接方法对比，激光焊接具有很多优势，焊接质量更高、效率更快。
目前，激光焊接技术已广泛应用于制造业、粉末冶金、汽车工业、电子工业、生物医学等各个领域。
激光焊接原理激光焊接属于熔融焊，以激光束作为焊接热源，其焊接原理是：通过特定的方法激励活性介质，使其在谐振腔中往返震荡，进而转化成受激辐射光束，当光束与工件相互接触时，其能量则被工件吸收，当温度高达材料的熔点时即可进行焊接。
△激光焊接原理按焊接熔池形成的机理划分，激光焊接有两种基本的焊接机理：热传导焊接和深熔（小孔）焊接。
热传导焊接时产生的热量通过热传递扩散至工件内部，使焊缝表面熔化，基本不产生汽化现象，常用于低速薄壁构件的焊接。
深熔焊使材料汽化，形成大量等离子体，由于热量较大，熔池前端会出现小孔现象。
深熔焊能彻底焊透工件，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。
激光焊接主要工艺参数影响激光焊接质量的工艺参数较多，如功率密度、激光脉冲波形、离焦量、焊接速度和辅助吹保护气等。
1激光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、雕刻十分有利。
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，在热传导型激光焊接中，功率密度范围在104-106W/cm2。
2激光脉冲波形激光脉冲波形既是区别材料去除还是材料熔化的重要参数，也是决定加工设备体积及造价的关键参数。
当高强度激光束射至材料表面，材料表面将会有60～90%的激光能量反射而损失掉，尤其是金、银、铜、铝、钛等材料反射强、传热快。
一个激光脉冲讯号过程中，金属的反射率随时间而变化。
当材料表面温度升高到熔点时，反射率会迅速下降，当表面处于熔化状态时，反射稳定于某一值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
激光焊接原理与主要工艺参数作者:opticsky 日期:2006-12-01字体大小: 小中大1．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。
其中热传导型激光焊接原理为：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。
用于齿轮焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接机主要涉及激光深熔焊接。
下面重点介绍激光深熔焊接的原理。
激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接，其冶金物理过程与电子束焊接极为相似，即能量转换机制是通过“小孔”（Key-hole）结构来完成的。
在足够高的功率密度激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔。
这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部的入射光束能量，孔腔内平衡温度达2500 0C左右，热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四周的金属熔化。
小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周包围着固体材料（而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中，能量首先沉积于工件表面，然后靠传递输送到内部）。
孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。
光束不断进入小孔，小孔外的材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。
就是说，小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。
上述过程的所有这一切发生得如此快，使焊接速度很容易达到每分钟数米。
2. 激光深熔焊接的主要工艺参数1激光功率。
激光焊接中存在一个激光能量密度阈值，低于此值，熔深很浅，一旦达到或超过此值，熔深会大幅度提高。
只有当工件上的激光功率密度超过阈值（与材料有关），等离子体才会产生，这标志着稳定深熔焊的进行。
如果激光功率低于此阈值，工件仅发生表面熔化，也即焊接以稳定热传导型进行。
而当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时，深熔焊和传导焊交替进行，成为不稳定焊接过程，导致熔深波动很大。
激光深熔焊时，激光功率同时控制熔透深度和焊接速度。
焊接的熔深直接与光束功率密度有关，且是入射光束功率和光束焦斑的函数。
一般来说，对一定直径的激光束，熔深随着光束功率提高而增加。
2光束焦斑。
光束斑点大小是激光焊接的最重要变量之一，因为它决定功率密度。
但对高功率激光来说，对它的测量是一个难题，尽管已经有很多间接测量技术。
光束焦点衍射极限光斑尺寸可以根据光衍射理论计算，但由于聚焦透镜像差的存在，实际光斑要比计算值偏大。
最简单的实测方法是等温度轮廓法，即用厚纸烧焦和穿透聚丙烯板后测量焦斑和穿孔直径。
这种方法要通过测量实践，掌握好激光功率大小和光束作用的时间。
3材料吸收值。
材料对激光的吸收取决于材料的一些重要性能，如吸收率、反射率、热导率、熔化温度、蒸发温度等，其中最重要的是吸收率。
影响材料对激光光束的吸收率的因素包括两个方面：首先是材料的电阻系数，经过对材料抛光表面的吸收率测量发现，材料吸收率与电阻系数的平方根成正比，而电阻系数又随温度而变化；其次，材料的表面状态（或者光洁度）对光束吸收率有较重要影响，从而对焊接效果产生明显作用。
CO2激光器的输出波长通常为10.6μm，陶瓷、玻璃、橡胶、塑料等非金属对它的吸收率在室温就很高，而金属材料在室温时对它的吸收很差，直到材料一旦熔化乃至气化，它的吸收才急剧增加。
采用表面涂层或表面生成氧化膜的方法，提高材料对光束的吸收很有效。
4焊接速度。
焊接速度对熔深影响较大，提高速度会使熔深变浅，但速度过低又会导致材料过度熔化、工件焊穿。
所以，对一定激光功率和一定厚度的某特定材料有一个合适的焊接速度范围，并在其中相应速度值时可获得最大熔深。
图10-2给出了1018钢焊接速度与熔深的关系。
5保护气体。
激光焊接过程常使用惰性气体来保护熔池，当某些材料焊接可不计较表面氧化时则也可不考虑保护，但对大多数应用场合则常使用氦、氩、氮等气体作保护，使工件在焊接过程中免受氧化。
氦气不易电离（电离能量较高），可让激光顺利通过，光束能量不受阻碍地直达工件表面。
这是激光焊接时使用最有效的保护气体，但价格比较贵。
氩气比较便宜，密度较大，所以保护效果较好。
但它易受高温金属等离子体电离，结果屏蔽了部分光束射向工件，减少了焊接的有效激光功率，也损害焊接速度与熔深。
使用氩气保护的焊件表面要比使用氦气保护时来得光滑。
氮气作为保护气体最便宜，但对某些类型不锈钢焊接时并不适用，主要是由于冶金学方面问题，如吸收，有时会在搭接区产生气孔。
使用保护气体的第二个作用是保护聚焦透镜免受金属蒸气污染和液体熔滴的溅射。
特别在高功率激光焊接时，由于其喷出物变得非常有力，此时保护透镜则更为必要。
保护气体的第三个作用是对驱散高功率激光焊接产生的等离子屏蔽很有效。
金属蒸气吸收激光束电离成等离子云，金属蒸气周围的保护气体也会因受热而电离。
如果等离子体存在过多，激光束在某种程度上被等离子体消耗。
等离子体作为第二种能量存在于工作表面，使得熔深变浅、焊接熔池表面变宽。
通过增加电子与离子和中性原子三体碰撞来增加电子的复合速率，以降低等离子体中的电子密度。
中性原子越轻，碰撞频率越高，复合速率越高；另一方面，只有电离能高的保护气体，才不致因气体本身的电离而增加电子密度。
表常用气体和金属的原子(分子量和电离能材料氦氩氮铝镁铁原子(分子量 4 40 28 27 24 56电离能(eV 24.46 15.68 14.5 5.96 7.61 7.83从表可知，等离子体云尺寸与采用的保护气体不同而变化，氦气最小，氮气次之，使用氩气时最大。
等离子体尺寸越大，熔深则越浅。
造成这种差别的原因首先由于气体分子的电离程度不同，另外也由于保护气体不同密度引起金属蒸气扩散差别。
氦气电离最小，密度最小，它能很快地驱除从金属熔池产生的上升的金属蒸气。
所以用氦作保护气体，可最大程度地抑制等离子体，从而增加熔深，提高焊接速度；由于质轻而能逸出，不易造成气孔。
当然，从我们实际焊接的效果看，用氩气保护的效果还不错。
等离子云对熔深的影响在低焊接速度区最为明显。
当焊接速度提高时，它的影响就会减弱。
保护气体是通过喷嘴口以一定的压力射出到达工件表面的，喷嘴的流体力学形状和出口的直径大小十分重要。
它必须以足够大以驱使喷出的保护气体覆盖焊接表面，但为了有效保护透镜，阻止金属蒸气污染或金属飞溅损伤透镜，喷口大小也要加以限制。
流量也要加以控制，否则保护气的层流变成紊流，大气卷入熔池，最终形成气孔。
为了提高保护效果，还可用附加的侧向吹气的方式，即通过一较小直径的喷管将保护气体以一定的角度直接射入深熔焊接的小孔。
保护气体不仅抑制了工件表面的等离子体云，而且对孔内的等离子体及小孔的形成施加影响，熔深进一步增大，获得深宽比较为理想的焊缝。
但是，此种方法要求精确控制气流量大小、方向，否则容易产生紊流而破坏熔池，导致焊接过程难以稳定。
6透镜焦距。
焊接时通常采用聚焦方式会聚激光，一般选用63~254mm(2.5”~10”焦距的透镜。
聚焦光斑大小与焦距成正比，焦距越短，光斑越小。
但焦距长短也影响焦深，即焦深随着焦距同步增加，所以短焦距可提高功率密度，但因焦深小，必须精确保持透镜与工件的间距，且熔深也不大。
由于受焊接过程中产生的飞溅物和激光模式的影响，实际焊接使用的最短焦深多为焦距126mm(5”。
当接缝较大或需要通过加大光斑尺寸来增加焊缝时，可选择254m m(10”焦距的透镜，在此情况下，为了达到深熔小孔效应，需要更高的激光输出功率（功率密度）。
当激光功率超过2kW时，特别是对于10.6μm的CO2激光束，由于采用特殊光学材料构成光学系统，为了避免聚焦透镜遭光学破坏的危险，经常选用反射聚焦方法，一般采用抛光铜镜作反射镜。
由于能有效冷却，它常被推荐用于高功率激光束聚焦。
7焦点位置。
焊接时，为了保持足够功率密度，焦点位置至关重要。
焦点与工件表面相对位置的变化直接影响焊缝宽度与深度。
图2-6表示焦点位置对1018钢熔深及缝宽的影响。
在大多数激光焊接应用场合，通常将焦点的位置设置在工件表面之下大约所需熔深的1/4处。
8激光束位置。
对不同的材料进行激光焊接时，激光束位置控制着焊缝的最终质量，特别是对接接头的情况比搭接结头的情况对此更为敏感。
例如，当淬火钢齿轮焊接到低碳钢鼓轮，正确控制激光束位置将有利于产生主要有低碳组分组成的焊缝，这种焊缝具有较好的抗裂性。
有些应用场合，被焊接工件的几何形状需要激光束偏转一个角度，当光束轴线与接头平面间偏转角度在100度以内时，工件对激光能量的吸收不会受到影响。
9焊接起始、终止点的激光功率渐升、渐降控制。
激光深熔焊接时，不管焊缝深浅，小孔现象始终存在。
当焊接过程终止、关闭功率开关时，焊缝尾端将出现凹坑。
另外，当激光焊层覆盖原先焊缝时，会出现对激光束过度吸收，导致焊件过热或产生气孔。
为了防止上述现象发生，可对功率起止点编制程序，使功率起始和终止时间变成可调，即起始功率用电子学方法在一个短时间内从零升至设置功率值，并调节焊接时间，最后在焊接终止时使功率由设置功率逐渐降至零值。
1. 激光深熔焊特征及优、缺点（－）激光深熔焊的特征1 高的深宽比。
因为熔融金属围着圆柱形高温蒸气腔体形成并延伸向工件，焊缝就变成深而窄。
2 最小热输入。
因为小孔内的温度非常高，熔化过程发生得极快，输入工件热量很低，热变形和热影响区很小。
3 高致密性。
因为充满高温蒸气的小孔有利于焊接熔池搅拌和气体逸出，导致生成无气孔的熔透焊缝。
焊后高的冷却速度又易使焊缝组织细微化。
4 强固焊缝。
因为炽热热源和对非金属组分的充分吸收，降低杂质含量、改变夹杂尺寸和其在熔池中的分布。
焊接过程无需电极或填充焊丝，熔化区受污染少，使得焊缝强度、韧性至少相当于甚至超过母体金属。
5 精确控制。
因为聚焦光点很小，焊缝可以高精确定位。
激光输出无“惯性”，可在高速下急停和重新起始，用数控光束移动技术则可焊接复杂工件。
6 非接触大气焊接过程。
因为能量来自光子束，与工件无物理接触，所以没有外力施加工件。
另外，磁和空气对激光都无影响。
（二）激光深熔焊的优点1 由于聚焦激光比常规方法具有高得多的功率密度，导致焊接速度快，受热影响区和变形都很小，还可以焊接钛等难焊的材料。
2 因为光束容易传输和控制，又不需要经常更换焊枪、喷嘴，又没有电子束焊接所需的抽真空，显著减少停机辅助时间，所以有荷系数和生产效率都高。