激光焊接教材
机械设备制造激光焊接培训课件3页
目录? 一、激光基础知识? 二、激光焊原理? 三、激光焊接在DPCA 白车身生产中的主要应用? 四、激光钎焊4.1 激光钎焊系统构成及主要设备4.2 对产品及冲压件的要求4.3 影响焊接质量的因素4.4主要焊接缺陷? 五、激光熔焊5.1 激光熔焊系统构成及主要设备5.2 对产品及冲压件的要求5.3 影响焊接质量的因素5.4 主要焊接缺陷LASER ：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation一、激光基础知识利用受激辐射实现光的放大激光工作物质泵浦源谐振腔单色性好激光的显着特征方向性好、亮度高相干性好 激光焊培训课件【最新资料，WORD 文档，可编辑修改】激光的相位在时间上是保持不变的，合成后能形成相位整齐、规则有序的大振幅光波。
激光器输出的光束发散角度小于10 -3 ～10 -5 弧度光束的模式通常把光波场的空间分布分解为沿传播方向的分布和垂直于传播方向的横截面内的分布。
分别称为纵模和横模。
纵模主要影响激光的频率，对加工性能影响很小。
横模主要影响激光能量在横截面的分布，对加工性能影响很大。
Laser group Laser medium Pump mechanism Wave length Power range Example/ rangeof use气体激光气体或蒸气电激发气体发光 CO 2 -lasers /材料加工HeNe-laser /测量技术受激原子激光 /测量，化学成像.10,6 μm(远红外线)633 nm (rot)175 - 583 nm(紫外线)Up to. 25 kW< 0,1 W< 1000 W(no CW operat.)固体激光晶体或玻璃闪光灯,弧光灯,发光二极管为激发源Nd:YAG-Laser /Nd:Glas-Laser /材料加工Rubin laser红宝石1,06 μm(near IR)694 nm (rot)Up to 6 kW< 20 W (no cw)半导体激光半导体弧光灯，激光用于光谱学可调节.300 nmto1,2 μm< 100 W电激发 670 - 880 nm < 5 W< 100 W< 5000 W染料激光一种浓度很稀的有机染料Single emitter1 cm barrenstacks激光的分类红外光可见光紫外光400-450 W 800-1000 Wenviron 1500 mmSource LASER 激光源Module FIBRE光纤模块Diode POMPAGE二极管DPCA所使用的激光器——光纤激光器UV - C UV - B UV - A IR - A IR - B IR - C10 nm 10 6 nm角膜炎结膜炎白内障红斑视觉损坏视网膜灼伤皮肤灼伤白内障角质灼伤眼睛皮肤射线的穿透性眼睛看YAG固体激光器的线束，会被无知觉的灼伤视网膜（不可逆转的）。
激光焊接原理及工艺应用培训课件(ppt 44张)
铝合金螺柱激光点焊
铝合金螺柱激光点焊
铝合金材料反光率很高，焊接时需要较高的激光峰值
脉冲点焊时易产生裂纹，影响焊接强度 材料成份易产生偏析，容易产生飞溅，应选择较好的原材料 一般使用大光斑和长脉宽可以取得较好的焊接效果
铜及其合金的焊接
紫铜密封缝焊
黄铜插接件缝焊
铜材料反光率相比铝合金更高，焊接激光峰值更高，激光头需倾斜一定角度
激光焊接原理及工艺应用
1、激光原理及特性
什么是激光?
LASER是英文的“受激辐射光放大”的首字母缩写级
物质是由原子组成，而原子又是由原子核及电子构成。电子围绕着原子核运动。 而电子在原子中的能量不是任意的。描述微观世界的量子力学告诉我们，这些电 子会处于一些固定的“能级”，不同的能级对应于不同的电子能量，离原子核越 远的轨道能量越高。此外，不同轨道可最多容纳的电子数目也不同，例如最低的 轨道（也是最近原子核的轨道）最多只可容纳2个电子，较高的轨道上则可容纳8 个电子等等。
• 半导体激光器 半导体激光器是以半导体材料作为工作介质的。目前较成熟的是砷化 镓激光器，发射840nm的激光。另有掺铝的砷化镓、硫化铬硫化锌等 激光器。激励方式有光泵浦、电激励等。这种激光器体积小、质量轻 、寿命长、结构简单而坚固，特别适于在飞机、车辆、宇宙飞船上用 。在70年代末期，由于光纤通讯和光盘技术的发展大大推动了半导体 激光器的发展。 • 液体激光器 常用的是染料激光器，采用有机染料最为工作介质。大多数情况是把 有机染料溶于溶剂中（乙醇、丙酮、水等）中使用，也有以蒸气状态 工作的。利用不同染料可获得不同波长激光（在可见光范围）。染料 激光器一般使用激光作泵浦源，例如常用的有氩离子激光器等。液体 激光器工作原理比较复杂。输出波长连续可调，且覆盖面宽是它的优 点，使它也得到广泛应用。
激光焊接工艺教材
（1）高方向性 激光发散角小，接近平行光，可用于定位、导向和测距等。 （2）亮度高(光强) 聚焦后光斑上的功率密度达1015W/cm2或更高，其亮度比太
阳光要亮100亿倍，可以进行材料加工或医疗外科手术。 （3）高单色性 其单色性比一般光高108-109倍以上，可把激光波长作为长度
的标准进行精密测量，或把其周期用作时间测量标准，应 用于激光通讯等。 （4）高相干性 单色性越好相干长度越长，可用于较长工件的高精度测量与 校验。
当光束能量所产生的金属蒸汽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 定的孔而进行焊接，因此称之为激光深熔焊。
激光焊接工艺培训教材(PPT23页)
激光焊接工艺培训教材(PPT23页)
三、激光焊的工艺特点
激光焊的优点：
（1）焊接速度快、能量密度高、灵活性大。深宽比 可达5：1，最高可达10：1。
激光焊接工艺培训教材(PPT23页)
2 激光焊接的重要参数
（1）功率密度
功率密度是激光加工中最重要的参数之一。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，产生大量气化。因此高功率密度对材 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， 在表层气化前，底层达到熔点，易形成良好的熔 融焊接。
激光焊接工艺培训教材(PPT23页)
激光焊接工艺培训教材(PPT23页)
(2) 深熔焊
当激光光斑上的功率密度足够大时(≥106W/mm2)，在激光的 照射下，金属表面温度在极短的时间内(10-8～10-6s)升高 到沸点，使金属熔化和汽化。金属蒸汽迅速逸出对熔化的 液态金属产生一个附加压力，使熔池金属表面向下凹陷， 同时向坑外飞出的蒸汽将熔化的金属挤向熔池四周，形成 小孔。
高能焊教案第1章激光焊第5节工艺和参数-PPT精品
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第1章 激光焊接
5.3 脉冲激光焊接工艺
• 1. 薄片与薄片之间的焊接 • 厚度在0.2mm以上的薄片之间的焊接，可以是同种
材料，也可以是异种材料，主要采取搭接形式。在 选择参数的时候，主要考虑上片材料的性质、片厚 和下片的熔点。将厚度较小，热扩散率较大的金属 片作为下片其所需的脉冲宽度和总能量可适当小些 。将沸点高而熔点与熔点距离大的近世作为上片， 其所要求的能量密度大些，将对激光波长反射率低 的材料作为上片，可以减少反射率损失。
（脉冲激光焊接）薄片与薄片的焊接方式
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第1章 激光焊接
• 2. 丝与丝之间的焊接 适用于脉冲激光焊接的细丝，直径为0.02~0.2mm细丝之
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第1章 激光焊接
• D 穿孔焊：
两片金属重叠一部分，激光束直接照射在上 片金属上，初始激光峰值很高，使光斑中心 蒸发成一个小孔。随后，激光束通过小孔直 接照射下片金属表面，使两片金属熔化而形 成焊缝。焊接时，有少量飞溅，此法适用于 厚片的焊接。
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第1章 激光焊接
（脉冲激光焊接）薄片与薄片的焊接方式
பைடு நூலகம்
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第1章 激光焊接
薄片与薄片之间的的焊接的接头形式为对接和 搭接两种。
• A. 对接：
两片金属接缝对齐，激光束从中间同时直 接照射两片金属，使其熔化而连接起来。这 种方法受结构的影响太大，要求间隙很小， 尽量做到无间隙。
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第1章 激光焊接
• B 端接： 属于搭接中的一种形式，两片金属重叠一
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第1章 激光焊接
《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
激光焊接技术课件
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。
激光的聚焦
激光Laser Light 普通光 Ordinary Light
• 单频（单波长）和校准（平行）的光可 以聚焦成很小的焦点
激光原理 激光器系统
激光的原理
激励能量
Nd-原子 未受激励的 受激励的
100%反射镜
激光物质 （Nd:YAG)
通过激励发 光使光增强
50%反射镜
• 两块平行的、间距为波长整数倍的反射镜筛选出我们所需要的光子 形成优质的激光光束。
激光的简介
我们为什么需要激光？
• 材料加工需要吸收很强的光。 • 高强度的光可以通过激光聚焦成光束获得。
– 普通光不能聚焦成很高的能量密度（或足够小 的点）
• 手持放大镜可以把太阳光聚焦让纸燃烧但是不能把 金属融化
激光的简介
激光Laser Light
普通光Ordinary Light
• 单频的（单波长）
文名称LASER的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组 成的缩写词。意思是"通过受激发射光扩大"。激光的英文 全名已经完全表达了制造激光的主要过程。 • 1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”
激光焊机教材(普及版)
激光焊机（Laser beam welder）一概述激光焊机设置在酸轧机组入口段，用以将前后两钢卷的尾部及头部焊接起来，实现无头轧制。
激光焊接是将能量密度很高的激光束辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，使金属受热熔化然后冷却形成焊接。
激光焊接优点：1、焊接速度快、变形小；2、功率密度高，焊缝熔深大，深宽比可达5：1；3、控制易于实现自动化；4、焊缝窄热影响区很小,焊缝组织均匀。
二激光焊机设备组成激光焊机由以下主要设备和部件组成：激光发生器，激光传输系统，焊接C型框，焊头，双切剪，下支撑台，入口/出口夹具台及夹具、夹送辊，活套辊、对中装置，月牙剪等组成。
焊机整体包括如下4个部分（图2-1）：A-带钢出口段B-带钢入口段C-焊机本体D-液压站（未画出）图.2-1激光焊机结构2.1焊机主体结构图.2-2 焊机主体结构表：焊机主体组成部件激光焊机，其主要设备（如上表）组成介绍如下：1.底座.装有用于“C”型架运行的高精度导轨。
2.车式“C”型框，装有球型丝杆及其转动装置。
3.高性能CO2激光发生器安装在“C”型架上，设有保护罩如图.2-3。
激光发生器安转位置图.2-3 CO24.适应于激光焊接的高精度双切剪。
为便于更换刀片，将刀片组装在1个盒内。
剪体内装有冲孔器如图.2-4。
图.2-4 双切剪结构5、带钢两侧的光电检测器用以控制激光束投入起止点。
6、激光发生器和激光反射镜都设有水冷却系统。
7.传输激光的铝质导管也固定在“C”型架上，管内装有1个带水冷却的激光转向反射镜，管内冲有保护气体。
由于激光发生器和激光焊头都安装在“C”型架上，所以传输光路短如图.2-5。
图.2-5 激光束传输过程9.在焊缝的上下面设有焊缝光整轮，用液压缸操作。
10.高频电感加热器（用于对带钢预热和退火）组成为：高频转换器；加热器（由电感应线圈、变压器、震荡回路、电容器及水冷却器）等。
11.冲孔装置在焊缝边缘处冲孔，为了在后续工艺中实现对焊缝的跟踪和检测。
高能焊教案 (第1章) 激光焊 (第3节. 激光焊设备)
第一章： 第一章： 激光焊接
§ 1.3 激光焊设备
第1章 激光焊接 章
激光焊机
激光焊机是利用辐射激发光放大原理而产 生一种单色程度高、方向性强、光亮度大的 光束，经聚焦获得高功率密度的光束来熔化 金属而进行焊接的设备。其激光输出可以是 连续的或脉冲的，介质可以是固体的或气体 的。由于能量集中，焊接过程迅速，被焊材 料不易氧化，因而可以在大气中进行焊接。
武汉楚天激光 ， 生产面向医疗方面应用激光器。也为国内钢铁企业、汽车企业 “量身定做” 激光焊接设 备。 深圳大族激光， 深圳大族激光， 生产中小功率激光加工设备，中等功率仅仅限与切割机。 华北光电 ， 武汉华工激光 ， 成立于1997年，生产有高功率（300~500W）工业激光设备。为国内钢铁企业（钢板在线 拼焊、带钢拼焊等）和汽车企业（汽车板拼焊） “量身定做” 激光焊接设备。 上海团结普瑞玛 为国内钢铁、汽车企业 “量身定做” 激光焊接设备。 上海团结普瑞玛
第1章 激光焊接 章
激光器实例. 固体激光器（ SA. NLC） (3kW Nd: YAG 激光器)
YAG 激光波长为1.06m，波长较短有利于激光的聚焦和光纤传输，有利于金属 表面的吸收。
第1章 激光焊接 章
激光焊用YAG激光器的特点 激光器的特点 激光焊用
激光焊用YAG激光器，平均输出功率为0.3~3kW， 目前国外的YAG激光器的最大功率可以达到3kW， Nd:YAG激光器波长为1.06m，是CO2激光波长的 1/10。波长较短有利于激光的聚焦和光纤传输，有 利于金属表面的吸收。 YAG激光器的主要优点是产生的光束可以通过光纤 传送，因此可以省去复杂的光束传送系统，适用于 柔性制造系统或远程加工，通常用于焊接精度要求 比较高的工件。汽车工业常用输出功率为3气体激光器（CO2激光器为代表）
激光焊接基础理论 ppt课件
灯泵浦Nd:YAG体激光器
YAG激光的产生
将几个Nd:YAG棒串联起来可获得高 功率的激光束，每个独立的棒可通过透 镜引导并规则的排列起来。
目前的Nd:YAG激光器系统多达8个腔。
输出4kW功率。
ppt课件
1kW的脉冲Nd:YAG激光器 21
YAG激光的产生
二极管泵浦YAG激光器 低功率激光器：末端泵浦 高功率激光器：侧向、横向泵浦
高能束焊接的定义
高能束焊接（电子束焊EBW、激光束焊LBW） 是利用高能密度束流作为热源的焊接方法。其能量 密度比TIG或MIG等弧焊方法高一个数量级以上， 通常高于 5×105W/cm2。
ppt课件
1
激光束基本特性
单色性好、方向性好、亮度高、相干性好。
1、单色性 激光中单色性最好的是气体激光器产生的激光。
自然光由无数的原子与分子发射，产生波长各不相同的杂乱 光，合成后不能形成整齐有序的大振幅光波。
激光的相位在时间上是保持不变的，合成后能形成相位整齐、 规则有序的大振幅光波。
ppt课件
4
激光束特征描述及光束传播定义
一、光束的模式
通常把光波场的空间分布分解为沿传播方向的分布和垂直于传 播方向的横截面内的分布，分别称之为纵模和横模。
2 (z)
ppt课件
7
激光束特征描述及光束传播定义
YAG等固体激光器，其光能的空间分布则远为复杂，不能用简单的 数学公式描述。因为固体激光棒不可避免地存在很多缺陷，折射率不 均匀，在光泵作用下受热而产生光程变化和双折射等。
固体激光的光能横向分布
ppt课件
8
激光束特征描述及光束传播定义
二、发散角
脉冲宽度：100~500ns，频率：几百~62kHz。
机械设备制造激光焊接培训课件(终审稿)
机械设备制造激光焊接培训课件文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-目录一、激光基础知识二、激光焊原理三、激光焊接在DPCA 白车身生产中的主要应用四、激光钎焊4.1 激光钎焊系统构成及主要设备4.2 对产品及冲压件的要求4.3 影响焊接质量的因素4.4主要焊接缺陷五、激光熔焊5.1 激光熔焊系统构成及主要设备5.2 对产品及冲压件的要求5.3 影响焊接质量的因素5.4 主要焊接缺陷LASER ：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation一、激光基础知识利用受激辐射实现光的放大激光工作物质泵浦源谐振腔激光焊培训课件【最新资料，WORD 文档，可编辑修改】单色性好激光的显着特征方向性好、亮度高相干性好激光的相位在时间上是保持不变的，合成后能形成相位整齐、规则有序的大振幅光波。
激光器输出的光束发散角度小于10 -3 ～10 -5 弧度光束的模式通常把光波场的空间分布分解为沿传播方向的分布和垂直于传播方向的横截面内的分布。
分别称为纵模和横模。
纵模主要影响激光的频率，对加工性能影响很小。
横模主要影响激光能量在横截面的分布，对加工性能影响很大。
Laser group Laser medium Pump mechanism Wave length Power rangeExample/ range of use气体激光气体或蒸气电激发气体发光 CO 2 -lasers /材料加工HeNe-laser /测量技术受激原子激光 /测量，化学成像.10,6 μm(远红外线)633 nm (rot)175 - 583 nm(紫外线)Up to. 25 kW< 0,1 W< 1000 W(no CW operat.)固体激光晶体或玻璃闪光灯,弧光灯,发光二极管为激发源Nd:YAG-Laser /Nd:Glas-Laser /材料加工Rubin laser红宝石1,06 μm(near IR)694 nm (rot)Up to 6 kW< 20 W (no cw)半导体激光半导体弧光灯，激光用于光谱学可调节.300 nmto1,2 μm< 100 W电激发 670 - 880 nm < 5 W< 100 W< 5000 W染料激光一种浓度很稀的有机染料Single emitter1 cm barrenstacks激光的分类红外光可见光紫外光400-450 W 800-1000 Wenviron 1500 mmSource LASER 激光源Module FIBRE光纤模块Diode POMPAGE二极管DPCA所使用的激光器——光纤激光器UV - C UV - B UV - A IR - A IR - B IR - C10 nm 10 6 nm角膜炎结膜炎白内障红斑视觉损坏视网膜灼伤皮肤灼伤白内障角质灼伤眼睛皮肤射线的穿透性眼睛看YAG固体激光器的线束，会被无知觉的灼伤视网膜（不可逆转的）。
59Trumpf激光焊接设备安全培训教材
激光加工过程中。
安装前
5
接通激光焊机冷却剂发生泄漏使操作人员中毒事故。
安装后
6
激光设备与外部联锁的安全保护。
不允许将激光设备与外部联锁的安全保护装置通过硬件或其他方式进行短接。防止激光错误发出导致人身伤害。
工作中
7
激光加工过程中。
在激光加工过程中，任何人无特殊情况不允许进入加工间。防止激光直接或间接照射导致人身伤害。
同时安装时，防止激光焊机倾倒砸伤人。
安装前
3
接入电源，提供设备所需电能。
严格按照电工安全操作规程的要求进行操作，防止发生人身触电伤亡事故。
安装前
4
激光焊机动力电源线的布线。
严格按照电器设备安装操作规程的要求进行操作，线槽内布线防止磨损，远离水源和热源，防止电源线绝缘损坏导致短路，发生人身意外触电伤害事故。
一汽-大众轿车一厂焊装车间
激光焊工位安全培训教材
1
本标准适用于一汽-大众轿车一厂焊装车间所有使用激光焊生产工位的班组。
2
表
序号
危险源辩识与分析
安全操作方法和严禁事项
实施时间
1
检查吊装设备是否安全可靠，吊装设备损坏严禁作业。
同时安装时，下方严禁站人，高空作业时物品易掉落伤人。
安装前
2
接入气源，使用气动平衡装置将激光焊机水平安装。
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激光焊接工艺参数
C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。
(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。
激光焊接机原理
激光焊接的机理有两种：
1、热传导焊接：当激光 照射在材料表面时，一部 分激光被反射，一部分被 材料吸收，将光能转化为 热能而加热熔化，材料表 面层的热以热传导的方式 继续向材料深处传递，最 后将两焊件熔接在一起。
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激光焊接接头
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激光焦点示意图
（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。
(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。
(3)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。
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(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。
激光加工简介
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激光加工特点
适应性强： 激光加工的功率密度高，几乎能加工任何材料，
如各种金属、陶瓷、石英、金刚石、橡胶等。 加工精度高：激光束可聚焦成微米级的光斑（理论上直径可小
于1um），适合精密微细加工。 加工质量好：激光加工能量密度高，热作用时间很短，整个加
工区几乎不受热的影响，工件热变形极小，故可 加工对热冲击敏感的材料。 加工速度快： 激光加工只需0.01s，切割比常规方法提高效率率 效率高 8~20倍，激光焊接可提高效率30倍，微调薄膜电 阻可提高1000倍，提高精度1~2个数量级。
节能节材： 激光束的能量利用率为常规加工工艺的 10~1000倍，激光切割可以节省材料 15%~30%。
激光焊接机
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激光焊接机原理
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激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属面，通过激 光与金属的相互作用，金属吸收激光转化为热能使金属熔 化后冷却结晶形成焊接。
激光焊接技术
脉冲激光 焊接
激光-电弧 复合焊接
激光 钎焊
激光深熔 焊接
激光 点焊
激光焊接发展及应用举例
汽车传动零部件激光焊接
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激光焊接发展及应用举例
用激光可以焊接 一些要求强度高、 变形小,用传统 方法无法焊接的 特种材料的汽车 零部件
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激光焊接发展及应用举例
激光加工简介
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激光加工的一般原理
激光加工是一种重的高能束加工方法，它是利用激光 高强度、高亮度、方向性好、单色性好的特性，通过一系列 的光学系统聚焦成平行度很高的微细光束（直径几微米至几
十微米），获得极高的能量密度（108 ~ 1010 w/cm 2）照射
到材料上，使材料在极短的时间内（千分之几秒甚至更短） 熔化甚至气化，以达到加热和去除材料的目的。
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，当要求熔深较大时，采用负离焦；焊接薄材料时，宜用正离焦。
激光焊接工艺参数 对于激光深熔焊接的主要工艺参数：
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(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
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激光焊接发展及应用举例
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机器人激光焊
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激光焊接工艺参数
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(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 量，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，当正负离焦平面与焊接平面距离相等时，所
沸点，产生大量汽化。因此，高功率密度对于材料 去除加工，如A打dd孔You、r T切itle 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 ~ 106 w / cm2
激光焊接工艺参数
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激光焊接工艺参数
焊接速度
激光功率
保护气体
激光焊接的 主要参数
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离焦量 激光模式
脉冲参数
坡口间隙
激光焊接的工艺参数
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对于一般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
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激光焊接
激光的定义
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激光是受激发射光（Laser-Light amplification by stimulated emission of radia-tion)，是利用辐射激发光放大原理， 使工件物质受激而产生一种单色性高、方向性好 及亮度大的光，经透镜或反射镜高度聚焦后，供 给焊接、切割或材料表面处理等所需的高功率密 度热源。
激光加工简介
激光加工特点
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容易实现自动：激光束传输方便，易于控制，便于与机器人 、自动检测、计算机数字控制等先进技术相 结合。
通用性强： 用一台激光器给变不同的导光系统，可以处 理各种形状和尺寸的工件。也可以选择适当 的加工条件，用同一台装置进行切割、打孔 、焊接和表面处理等多种加工。
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。
激光焊接发展及应用举例
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激光填 丝焊接
激光热传 导焊接
激光焊接工艺参数
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(4)保护气体：激光焊接过程常使用惰性气体来保护熔池 。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。
(5)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。
(6)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。