【激光设备PPT】激光焊接机实验教训讲义
激光焊接技术PPT教案
图3.6 激光焊接头的实物照片
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3.3.2 激光焊接主要参数的选择
一、激光功率
激光功率的大小是激光焊接技术的首选参数，只 有保证了足够的激光功率，才能得到好的焊接效 果。
激光功率较小时，虽然也能产生小孔效应，但有 时焊接效果不好，焊缝内有气孔，激光功率加大 时，焊缝内气孔消失，因此激光深熔焊接时，不 要采用勉强能够产生小孔效应的最小功率。适当 加大激光功率，可以提高焊接速度和熔深，只有 在功率过大时，才会引起材料过分吸收，使小孔 内气体喷溅，或焊缝产生疤痕，甚至使工件焊穿。
保护气体除防止熔化金属被氧化之外，还有一个 作用就是吹掉焊接过程中产生的电浆火焰，电浆 火焰本身对激光能量有吸收、散射作用，影响焊 接效果，减少熔接深度。
激光深熔时，在一定压力流速下的保护气体能够 迅速清除熔化区的空气，避免金属氧化，同时保 护气体能够将电浆火焰保持在熔池小孔内部，熔 池内部热量增多，使焊缝的熔深加大。
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3.2.2 激光深熔焊接
与激光热传导焊接相比，激光深熔焊接需要更高的 激光功率密度，一般需用连续输出的CO2激光器， 激光功率在200～3000W的范围。激光深熔焊接的机 制与电子束焊接的机制相近，功率密度在106～ 107W/cm2的激光光束连续照射金属焊缝表面，由于 激光功率热密度足够高，使金属材料熔化、蒸发， 并在激光光束照射点处形成一个小孔。这个小孔继 续吸收激光光束的光能，使小孔周围形成一个熔融 金属的熔池，热能由熔池向周围传播，激光功率越 大，熔池越深，当激光光束相对于焊件移动时，小 孔的中心也随之移动，并处于相对稳定状态。小孔 的移动就形成了焊缝，这种焊接的原理不同于脉冲 激光的热传导焊接。
为了使激光光波形前缘出现高幅值尖峰，将仿真线
激光焊接机工艺培训ppt课件
谢谢！
激光脉冲能量：指单个脉冲所输出的能量。由储 能电容容量、电压和氙灯决定。这是一个重要的 指标，在点焊的时候，单点能量的稳定性对焊接 的质量影响很大。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
以下参数会对脉冲激光焊接造成影响
一、吸收率的影响 二、功率密度的影响 三、波形的影响 四、脉宽的影响 五、离焦量的影响 六、聚焦透镜焦距的影响 七、焊接材料移动速度与出光频率
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
在脉冲激光焊中用到的一些名词
1、注入电功率：由激光电源提供给氙灯的电功 率。其值P＝23.7×I3/2。
2、激光平均功率：实际输出的激光功率，大约 等于注入电功率的2-3％。我们的机器上是几十 到几百瓦。
波形的影响
上面的波形都是针对点 焊来说的，而缝焊时一 般采用一个方波即可。 如右图所示：
100%
80%
60%
40%
20%
0%
0
0.5
1
1.5
2
2.5
对于一些容易裂纹的材 料，则需要在波形上加 一段预热和一段缓冷的 时间，如右图所示：
100%
80%
60%
40%
预热
20%
缓冷
0%
0
0.5
1
1.5
特种焊接技术激光焊PPT学习教案
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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分有固体、液体和气体激
光器。 ➢ 焊接与切割用的激光器主要是固体激光器和CO2气体激
光器。 1．固体激光器 固体激光器主要由激光工作物质（红宝石、YAG或钕玻璃
作气体主要成分是CO2、N2和He气体。 （1）CO2激光器的特点 1）输出功率范围大。 2）能量转换功率高于固体激光器。 3）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。
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（2）CO2激光器的分类 根据结构形式可将热加工应用的CO2激光器分为四
种：密闭式、横流式、轴流式和板条式。
离焦量。反之为正离焦。
厚度较大的 工件采用适当的 负离焦量，可获 得较大的熔深
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二、脉冲激光焊工艺 脉冲激光焊时，每个激光脉冲在焊件上形成一个焊
点。焊件是由点焊或由点焊搭接成的缝焊方式实现连 接的。由于其加热斑点很小，主要用于微型、精密元 件和一些微电子元件的焊接。 1．接头形式
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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。
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一、对眼睛的伤害
1．受激光直接照射，会由于激光的加热效应引 起烧伤，可瞬间使人致盲，危险最大，后果最 严重。即使是数毫瓦的He-Ne激光，虽然功率 小，但由于人眼的光学聚焦作用，也会引起眼 底组织的损伤。
➢ 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。
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激光焊接机实验讲义
激光焊接机实验指导书2009-10-13E-200GM/E-20TP两轴位置控制器及编程器使用说明一、前言E-20GM是一台多功能、高精度的控制主机，配以交流伺服电机和驱动器，加上E-20GM控制主机自备的软件，组成了一个高质量的自动控制系统（用户可完成各种控制任务）。
用E-20TP编程器设置的程序结构和参数直接关系到控制质量的优劣，必须根据加工要求、设备特性、工件的材质、形状、尺寸等因素精心选择，合理搭配，力求达到理想的控制效果。
二、E-20GM主机简要说明E-20GM控制主机以高级工业单片计算机为核心，设置了80位I/O接口和57 件状态指示（LED），因此具有极强的控制功能和测量显示功能。
位移分辨率可达μm级，调节复位率高达10倍；还备有自动/手动切换和紧急停止开关。
E-20GM外形如图一。
1.编程和修改程序时必须处于手动方式(部分指令)2. 参数设定、位置参数、输入输出参数（略）三、编程器（E-20TP）使用说明1.编程器通电后，首先出现版权标志，几秒之后，出现1、2两个选项。
选择第1项，进入在线方式，此时读写的对象是E-20GM内的ROM或RAM。
选择第2项，进入离线方式，此时读写的对象是E-20TP 内的ROM 。
2.选择了离/在线方式后，使用功能键RD （读）/WR （写）；INS （插入）/DEL （删除）；MNT （监视）/TEST （测试）；PATA （参数）；OTHER （其它），选择相应的功能进行操作。
RD/WR 、INS/DEL 主要对程序语句进行查阅、写入、修改、插入、删除其相应的状态在编程器显示屏的左上角有指示。
如RD 状态时，显示R 。
MNT/TEST 主要是对程序运行状态（运行到哪条语句，X 、Y 轴的位置）进行监视和进行示教方式手动操作，如返回机械原点、点动。
MNT/TEST 分两项第一项为状态临近（MNT ），选择后出现3个选项。
选择1，可以监视目前运行的指令，顺序号和X 、Y 轴坐标。
激光焊接原理及工艺应用培训课件PPT(共 44张)
铝合金与镀金磷铜小片点焊
异种金属焊接
异种金属能否形成优质焊接接头主要取决于被焊金属的物理性能、化学性 能、化学成分和工艺措施，通常从以下几个方面考量：
能否形成固溶体，异种金属在液态及固态下能否互溶，只有能无限互溶时，才 能形成牢固焊接接头，一般只有两者之间的原子半径差小于14%~15%时，才能 形成溶解度较大甚至无限互溶的固溶体
但在热平衡条件下，原子几乎都处于最低能级（基态）。因此，如何 从技术上实现粒子数反转则是产生激光的必要条件。这需要利用激活 媒质。所谓激活媒质(也称为放大媒质或放大介质），就是可以使某 两个能级间呈现粒子数反转的物质。它可以是气体，也可以是固体或 液体。用二能级的系统来做激活媒质实现粒子数反转是不可能的。要 想获得粒子数反转，必须使用多能级系统。
• 跃迁
电子可以通过吸收或释放能量从一个能级跃迁到另一个能级。例如当电子吸收了 一个光子时，它便可能从一个较低的能级跃迁至一个较高的能级。同样地，一个 位于高能级的电子也会通过发射一个光子而跃迁至较低的能级。在这些过程中， 电子释放或吸收的光子能量总是与这两能级的能量差相等。由于光子能量决定了 光的波长，因此，吸收或释放的光具有固定的颜色。
• 固体激光器 一般讲，固体激光器具有器件小、坚固、使用方便、输出功率大的特 点。这种激光器的工作介质是在作为基质材料的晶体或玻璃中均匀掺 入少量激活离子，除了前面介绍用红宝石和玻璃外，常用的还有钇铝 石榴石（YAG）晶体中掺入三价钕离子的激光器
• 气体激光器 具有结构简单、造价低；操作方便；工作介质均匀，光束质量好；以 及能长时间较稳定地连续工作的有点。其中，氦－氖激光器是最常用 的一种。
异种金属之间的负电性差异是否较大，相差越大，则他们之间的化学亲和力就 越强，就越倾向于生成化合物而不利于形成固溶体，所形成的固溶体溶解度也 就越小，其焊接接头强度也越低
激光焊接的技术PPT课件
用激光的镀锡焊接②
所以用比较低的容量，打多次的是比较好。 左边的条件就是：
０．５ｋｗ－２．５ｍｓ（↑０．５ｍ ｓ）
１５ｐｐｓ－１５ｓｈｏｔ ０．５Ｊ－７．５Ｗ
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焊接表面镀金材料的注意点①
一般来说，激光焊接的时候，把两个样品压下去会得 了强度。两个样品之间的空隙是越少越好。 不过焊接镀金材料的时候，没有空隙的话，气化的镀 金没有逃走的路。会变成强度低下的原因。 所以如果好靠紧的样品焊接结果不好的话，没有压下 去，只有自重的安装或者中间夹了别的东西，设定有 管理的空隙会当解决的方法。
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为了对付难对付的形状①
难对付形状
对付想法
从厚板的焊接
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对厚板打孔
为了对付难对付的形状②
难对付形状
对付想法
线缆和平面板的焊接
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对平面板开了V沟
感谢观看！
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左边的样品： ｔ０．２ｍｍＳｎ镀金Ｃｕ终端＋ｔ ０．７Ｃｕ
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焊接表面镀金材料的注意点②
镀金有“电解镀金”和“没电解镀金”的两种种类。 ※电解就是电气分解，对化合材料通电，让材料发生氧化还原反 应，做了化学分解。
电解镀金的焊接效果时比没有电解的镀金好多了。这个是应为一般来说电解镀金是比无电 解镀金，镀金的厚度比较后。 还是对镀镍来说，电解的镀镍没有磷，无电解的镀镍有磷。所以，电解镀镍的焊接性是好 一些（磷就是一个，飞溅的原因） ※不过电解镀金材料的价格是比没有电解的镀金材料的好几倍。
对接缝焊铁和铜铁合金的导管铜铁合金为了防止裂缝裂缝首先在两个样品的端面打激光把出射头靠近铁打激光lblb为了防止裂缝把出射头靠近合金打激光还有裂缝裂缝没了用激光的镀锡焊接用激光溶化锡的时候如果想只有一次的激光溶化的话锡容易吹跑了
特种焊接技术PPT课件1-9激光焊的安全与防护
10
Thank You
1
《特种焊接技术》课程系列之
激光焊技术
2 激光焊的安全与防护
激光焊的安全与防护
激光的危害 激光的安全与防护
3 激光焊的安全与防护
激光的危害
对眼睛的伤害
1.受激光直接照射，会由于激光的加热 效应引起烧伤，可瞬间使人致盲，危险最大， 后果严重。即使是数毫瓦的He-Ne激光，也 会引起眼底组织的损伤。
P0 500 W PP = 9 kW t = 0,5 - 20 ms F = 500 Hz = 1064 nm
Cw laser
Invisible and visible laser radiation Avoid eye or skin exposure to direct or scattered radiation Laser Class 4 EN 60825-1-94
2.激光加工时，由于工件表面对激光的 反射，也会造成伤害。强反射的危险程度与 直接照射相差无几，而漫反射光会对眼睛造 成慢性损伤，导致视力下降。
4 激光焊的安全与防护
激光的危害
对眼睛的伤害
视网膜
伽马射线
400 nm – 1400 nm 300 nm – 400 nm < 300 nm > 2500 nm
P0 3000 W = 1064 nm
8 激光焊的安全与防护
激光的安全与防护
人身防护
1.必须配备激光防护眼镜，穿白色工作 服，以减少漫反射的影响；
2.只允许有经验的工作人员对激光器进 行操作和进行激光加工。
3.焊接区应配备有效的通风装置。
9 激光焊的安全与防护
某公司激光焊接设备安全标识
激光 的安 全与 防护
【激光设备PPT】激光焊接机实验教训讲义
通过对话框选择切割头位置，当切割头位置在原点时，选加工起点；当切割头位置已经在当 前线段的起点时，选当前线段起点。（如果切割头位置在当前线段中间，则用“断点保护” 或“断电保护”功能）。 4.5 运行光标所在行 只运行光标所在行一行程序。 4.6 空走单段运行与修正程序 该功能对用视教编程生成的程序，进行局部修正。每运行一段程序会停下来，然后用鼠标点 屏幕上的手动移动按钮，微调到正确位置后，按“空格键”或“回车键”执行到下一段，直 到结束，软件自动记忆正确位置，自动更新程序。 4.7画线 画线时，程序自动将喷粉头移动到切割头位置，喷粉头到切割头的偏置在参数设置中设置。 画线时，切割指令M07/M08相当于指令M09/M10喷粉。因此，操作人员不需要修改M指令。 4.8边框校验 当在余料上进行时，有时需要知道零件的加工范围，可以采用空走的方法，但如果图形比较 复杂，空走需要很长时间。采用边框校验，只围绕工件边框走一圈，就能判断工件加工范围。 5回零功能 X、Y、Z轴一般应负方向回零，但有些工作台的零位开关安装在坐标轴的正限位附近，为满 足这一要求，软件提供了正方向回零功能。可选择一个或几个轴同时回零。
对话框中显示手动移动速度值。手动速度值可在“参数设置”中设置和修改。 选“单步”，并输入单步移动距离，可精确移动工作台。选“连续”，则连续移动工作台。 钢板校正：当钢板放偏时，沿钢板的边沿移动，再按“计算偏转角”，可自动计算钢板放 偏角度，程序自动将所有零件偏转，按偏转方向切割。
激光焊接技术 ppt课件
激光-电弧复合焊示意图
ppt课件
7
（2）激光焊接的应用
随着工业激光器的发展和科研人员对焊接工艺的深入研究, 激光焊接技术 已在许多领域得到应用。但由于激光焊接设备的成本及维修费用较高, 目前能 够广泛使用激光焊接的, 多为大批量生产或大规模零件焊接的行业, 例如汽车工 业、造船业等, 或者一些投资较大的特殊领域, 如航空航天业、核能工业等。
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。
小孔随着激光束的移动而移动，液态金属向反方向流动填充小孔移开后留下的
空隙，并冷却形成焊缝。
ppt课件
5
（2）激光焊接的特点
优点： （1）激光焊接属于非接触性焊接过程，机具的损耗与变形可降至最低。 （2）焊缝窄，熔深比大，焊接接头热影响区小，焊后工件变形小。 （3）不需要在真空条件下进行，焊接不受磁场影响。（比之于电子束焊） （4）激光束可以聚焦到很小的区域，适合进行小型件的焊接。 （5）可焊材质范围大，能够实现难焊金属的焊接，可用于异种金属焊接。 （6）柔性大，易于实现高速自动化焊接，等等。
激光焊接技术
ppt课件
1
激光焊接的特点
3
激光焊接的应用
4
激光焊接的展望
ppt课件
2
引言
激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料（包括金属与非 金属）进行切割、焊接、表面处理等的一门技术。如果激光束按照一定的时间 和能量值，投射到需处理的材料上，瞬间使材料表面获得很高的能量，其组织 结构以及性能发生改变，从而实现加工的目的。激光加工技术主要包括激光焊 接、激光表面处理、激光打孔、激光切割、激光快速成型、激光烧结合成功能 陶瓷材料技术、激光制膜技术、激光微加工、激光制备纳米材料技术、激光气 相沉积等。
激光焊接ppt课件
3．钎焊
• 钎焊是指用比母材熔点低 的金属材料作为钎料，用 液态钎料润湿母材和填充 工件接口间隙并使其与母 材相互扩散的焊接方法。
• 钎焊变形小，接头光滑美 观，适合于焊接精密、复 杂和由不同材料组成的构 件，如硬质合金刀具和印 刷电路板等。
• 钎焊前对工件必须进行细致加工和严格清洗，除去油污 和过厚的氧化膜，保证接口装配间隙，一般要求在 0.01～ 0.1毫米之间。
小孔效应焊——穿透焊
激光焊的应用
激光焊接应用——汽车制造
汽车制造业发展趋势
激光焊在汽车制造中应用形式
激光拼焊
汽车传动零部件激光焊接
汽车传动零部件激光焊接
• 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
激光加工技术在汽车中的应用
激光加工应用——船舶制造
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。 （5）当进行中能量至高能量的激光束焊接时，需使用等离
• 熔化极气体保护电弧焊通 常用的保护气体有：氩气 、氦气、CO2气或这些气 体的混合气。
2.电阻焊
• 电阻焊一般是使工件处在 一定电极压力作用下并利 用电流通过工件时所产生 的电阻热将两工件之间的 接触表面熔化而实现连接 的焊接方法。
• 焊接电流大，通电时间短 ，设备昂贵、复杂，生产 率高，因此适于大批量生 产。主要用于焊接厚度小 于3mm的薄板组件。
激光焊接安全注意事项.pptx
5、 注意保持环境及设备的清洁，经常检查
激光棒及光学元件是否被污染。
6、内循环水一定要保持洁净，否则，将影
响激光器的输出大小，用户可根据开机时间，
水质等状态，确定更换冷却水的周期，一般
来说夏天比冬天换水周期要短些。
7、 如机器运行过程中，
出现异常现象，则需断
电
（按下<紧急停机>及
空气开关）
检查。
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。
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
1 激光加工简介 2 激光焊接机原理 3 激光焊接安全注意事项
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/cm2
）照射到材料上，使材
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。
激光设备说明书资料(PPT 33页)
使用说明书超小型一体式YAG激光焊接机ML-2450A首先对贵公司购买米亚基公司的一体式YAG激光加工装置ML-2450A表示衷心的感谢。
该使用说明书中记载着ML-2450A的操作方法及使用注意事项。
为了正确使用本装置，请仔细阅读本「使用说明书」，并妥善保管此「使用说明书」。
日本米亚基株式会社目录1、使用注意事项 1-1～12(1) 安全上的注意点……………………………………………………1-1(2) 使用上的注意点……………………………………………………1-4(3) 关于冷却水…………………………………………………………1-6(4) 装置搬运时的注意点………………………………………………1-7(5) 安全警告·说明标贴………………………………………………1-112、特 长 2-13、各部分的名称及其功能 3-1～8(1) 正面…………………………………………………………………3-1(2) 正面（前门打开时的状态）………………………………………3-2(3) 上面·侧面·背面…………………………………………………3-3(4) 激光发振器部（打开上盖时的状态）……………………………3-5(5) 激光控制器（MLE-115A）…………………………………………3-74、设 置 4-1～9(1) 设置条件……………………………………………………………4-1(2) 取下固定用夹具……………………………………………………4-1(3) 装置的固定…………………………………………………………4-3(4) 电源的供给…………………………………………………………4-4(5) 初级冷却水用软管的接续…………………………………………4-4(6) 次级冷却水的供给…………………………………………………4-5(7) 光纤的接续…………………………………………………………4-5(8) 回线电缆的接续……………………………………………………4-85、输入输出 5-1～11(1) EXT.I/O接口………………………………………………………5-1(2) 外部输入信号的接续例……………………………………………5-3(3) EXT.I/O (1) (2)接口的输入用接续柱的说明 …………………5-5(4) 外部输出信号的接续例……………………………………………5-8(5) EXT.I/O (1) (2)接口的输出用接续柱的说明 …………………5-9(6) EXT.I/O (3)接口………………………………………………… 5-10(7) REMOTE INTERLOCK接口…………………………………………5-116、画面的说明 6-1～21(1) 画面的切换…………………………………………………………6-1(2) 各画面的显示内容…………………………………………………6-2(3) 各画面的设定………………………………………………………6-3(4) 脉宽的范围切换……………………………………………………6-14(5) 密码设定保护功能…………………………………………………6-16(6) 激光起动的信号和规范信号的接受时间变更方法………………6-19(7) 光纤传感器附出射头使用时的设定………………………………6-207、时序图 7-1～5(1) 从激光控制器动作时（同时2分歧）……………………………7-1(2) 外部输入信号动作时（同时2分歧）……………………………7-2(3) 外部输入信号动作时（同时2分歧·时间2分歧）……………7-3(4) 重复输出时（同时2分歧）………………………………………7-4(5) 重复输出时（25pps以上）………………………………………7-58、激光加工 8-1～12(1) 起动…………………………………………………………………8-1(2) 焊接规范的设定……………………………………………………8-3(3) 激光的输出…………………………………………………………8-4(4) 结束…………………………………………………………………8-129、外部通讯功能9-1～27(1) 数据传送……………………………………………………………9-1(2) 构 成……………………………………………………………9-3(3) 指令的内容…………………………………………………………9-5(4) 设定·监测值的内容………………………………………………9-13(5) 异常情况一览………………………………………………………9-21(6) INITIAL画面………………………………………………………9-22(7) 外部通讯一览表……………………………………………………9-24(8) 打印输出功能………………………………………………………9-2510、维护保养 10-1～13(1) 冷却单元部…………………………………………………………10-1(2) 发振头部……………………………………………………………10-8(3) 电源部………………………………………………………………10-12(4) 维护保养一览………………………………………………………10-13 11、规 格11-1～7(1) 规格一览……………………………………………………………11-1(2) 脉冲幅度的最大输出特性…………………………………………11-2(3) 冷却水需要量………………………………………………………11-4(4) 产品构成……………………………………………………………11-5(5) 附属品………………………………………………………………11-6(6) 另售品………………………………………………………………11-712、外观图 12-1～2(1) 本体和警告·危险标贴的显示内容………………………………12-1(2) 激光控制器…………………………………………………………12-213、故障处理13-1～514、规范数据表14-1～6各警告标志的含义如下危险危险请使用保护眼镜2（1）请指定对激光、激光装置的使用方面有足够知识和经验的人员作为激光安全管理员。
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。
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4、冷却系统： 采用水冷却系统，磁力泵驱动循环水用于冷却激光晶体及泵浦灯，有过温和流量控 制保护。循环水采用电阻率大于0.5MΩ-cm去离子水，每次用水量24升。循环的热 量通过制冷机带走，最终通过风扇将热量排入大气中。 5、电源要求: Ac 220V±10%，50HZ,7KW.要求连接4平方以上线，接40A以上空开。 6、工作环境及连续工作时间： 工作环境清洁，无油烟、粉尘，远离强震动源，温度10℃-32℃温度低于90%。整机 连续工作时间大于16小时。
I/O端口设置表
StarCAM.exe
自动编程执行文件
\Sconfig\table.dat 一个很重要的配置文件，用于设置自动编程的一些参数，是一个文本
文件，可用记事本打开编辑。
其中第三行设置工件的加工起点： Start Point:设为 Off，自动编程生成的数控程序起点为零件起点； 设为 Origin表示加工起始点在原点，生成的数控程序需要空走一段才移动到零件起点。 其中第六行设置工件的加工程序的精度，如： Accuary: 设为 4 表示零件程序精确到小数点后4位。 硬件安装：将运动控制卡垂直插入计算机PCI插槽中。安装驱动程序xl.inf。启动计算机后， 出现“找到新硬件 PCI_card”对话框，然后按“下一步”，直到“完成”为止。请参考 CNC2000Drive目录下的CNC2000驱动程序安装说明。 1．5 CNC2000下图形缩放、图形移动、图形修改、程序修改 图形缩放：选择“查看”菜单下的“图形缩放倍数”（1倍, 2倍, 4倍, 10倍）可将图形 缩小或放大，也可以用鼠标滚轮缩放图形。 图形移动：用鼠标左键可以拖动图形：按下鼠标左键不松开，拖动到一个新位置后松开鼠标 左键。 图形修改：用鼠标左键双击某一节点可以修改这一节点后面的两段直线，要修改的两段直线 变为红色，移动鼠标拖动直线，按“鼠标右键”释放；按“鼠标左键”确认；按“F12”取消 上次修改。 程序修改：用鼠标左键双击某一节点可以修改这一节点后面的两段直线，要修改的两段直线 变为红色，同时这两段程序移动动程序的第一行和第二行，通过手工编辑程序对程序进行修 改，修改按保存。 注意：如果是用绝对坐标（G90）编程，修改第一行后，只改变该点的形状。如果是用相对坐 标（G91）编程，第一行的X，Y增大或减小后，第二行的X，Y应该相应地减小或增大相同的值。
操作步骤：
（1)先将电源插上，确定供电正常； （2）打开冷却系统（水箱），长摁开机键，等待水箱显示屏上能够显示 一切正常； （3）再打开激光器电源，等待信号灯显示一切正常时，将机器操作系统 正常打开； （4）将材料放在工作台上，并将焦距调至最佳状态，当其焊点最小而且 最圆时即是焦距最佳状态，可将机器吃醋出光，通过调节螺杆使焊接头上 下移动，即可寻找最佳焦距； （5）让机器持续出光，然后移动工件，即可进行手动焊接； （6）将工件放好之后，打开视教功能，找好焊接起始点，视为第一点， 接着找到焊接的终点，然后执行加工，即可达到视教加工； （7）加工完之后先关闭机器及电脑，然后再关闭激光器电源，再关闭水 箱；
激光焊接机又常称为激光焊机、能量负反馈激光焊接机、雷射焊接机、 镭射焊机、激光冷焊机、激光氩焊机、激光焊接设备等。按其工作方式常 可分为激光模具烧焊机（手动激光焊接设备）、自动激光焊接机、首饰激 光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机、振镜焊接机、手持式焊接 机等，专用激光焊接设备有传感器焊机、矽钢片激光焊接设备、键盘激光 焊接设备。 可焊接图形有：点、直线、圆、方形或由AUTOCAD软件绘制的任意平面 图形。
1.1软件主界面
1.2 运行环境
CNC2000数控系统软件基于Windows操作系统，可在Win2000、WinXP、Windows98、Windowsme
或Windows95下运行。
系统设置：在电源使用方案设置中，将系统等待，关闭监视器，关闭硬盘等全部设置为：从
不。
计算机不能按装实时性很强的软件，如病毒实时监控软件等，以免影响CNC系统实时运行。
二.激光焊接机的结构 激光焊接机结构如图1所示：冷却系统在机器左边，组件
有工作台面、升降系统、光纤激光光源自系统、升降系统、电 控箱。三.操作说明 开机前请务必先检查电源输入线是否正确完好，接地是否完好。
开机步骤 1.开总电源开关。 2.开冷水机开关。（注：冷水机温度不要超过30度,不要低于10度） 3.开激光电源开关，（钥匙） 4.按点灯，（如果灯不亮时，看急停是否是打开）。 5.显示频上选择（开关），按OK键。 6.显示频显示关机时，可以选择调节其它参数。 注意事项 1、不允许设备在进电源电压不稳定等情况下工作，必要时需用稳压器对其稳压。 2、出现异常现象，首先关闭总电源开关再行检查。 3、本机工作时，所有电路元器件（如：激光器电源和振镜电源）和光学元器件 （如：YAG激光器、振镜和f —θ聚焦透镜）均需良好散热，故应保证工作环境通 风良好。
一.工作原理及技术参数 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，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。 技术指标 1、激光器： 工作物质：ф8 *145mm，Nd3+：YAG 波长：1064um 2、焊点尺寸： 直径：0.1∽3mm可调 3、光学系统：
硬件要求: 能运行Windows操作系统的计算机一台。
1.3 软件要求
Windows操作系统，AutoCAD、CorelDRAW等软件。
1.4 安装与初始化文档
软件安装：直接从软盘将所有文件COPY到硬盘，包括以下文件：
cnc2000.exe
数控执行文件
options.dat
数控系统设置参数
IOport.dat
激光焊接机实验教学讲义
概述
激光焊接机，又常称为激光焊机、镭射焊机，是激光材料加工用的机 器，按其工作方式分为激光模具烧焊机、自动激光焊接机、激光点焊机、 光纤传输激光焊接机，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以达到焊接的目的。