4.20 激光填丝焊接讲解
激光焊接基本原理讲解
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。
铝合金薄板激光填丝焊接技术
铝合金薄板激光填丝焊接技术激光填丝焊接铝合金不但可以保持激光焊固有的优点，如能量集中、变形小等，还可以降低对接焊时的间隙裕度，减少焊接缺陷，提高接头性能等，从而扩大铝合金薄板激光焊接在航空航天工业中的应用。
铝合金是航空航天工业中的主要结构材料，它不仅具有高比强度、高比模量、良好的断裂韧性、疲劳强度和较低的裂纹扩展速率，同时还具有优良的成形工艺性和良好的耐蚀性。
在民用飞机中，铝合金占结构材料重量百分比高达70% ~ 80%。
在新一代军用飞机中，由于复合材料和钛合金用量的增加，铝合金的用量有所减少，但高纯、高强、高韧的高性能铝合金用量却增加了。
苏-27飞机上铝合金约占全机结构重量的60%。
激光焊接具有能量集中、焊接变形小、焊缝质量优良、生产效率高等优点，此外激光的柔性更增加了焊接工艺的灵活性。
在飞机制造中，激光焊接可以实现飞机结构以焊代铆以及替代常规焊接方法提高焊缝质量。
因此对铝合金的激光焊接技术研究成为各国特别是航空航天制造工业界的焦点。
1激光焊接如果不填丝，将存在如下局限性：1.焊接接头的化学成份完全取决于母材，性能不能按要求进行调整;激光焊接铝合金时，低沸点元素容易蒸发造成接头性能下降。
2.激光焊接对接头间隙要求严格，自熔焊所允许的间隙量最大不超过板厚的10%。
在实际生产中，尤其对于航空航天工业，不可避免地会遇到对薄板的对接激光焊，当薄板厚度为1.2mm或者更薄时，对接焊的间隙要求很难满足。
如果对薄板采用曲面对接焊，这一间隙要求更难达到。
虽然通过机械加工可以使被焊工件的装配间隙符合要求，但这势必增加成本，更不利于激光焊接在工业生产中推广应用。
3.激光焊接铝合金时过程不稳定，焊缝成形不理想，且由于熔池中高反射率和低表面张力，将会导致焊缝缺陷，如焊塌、气孔和软化等。
同时，铝合金对气孔有最大的敏感性，而氢是铝及铝合金熔焊时产生气孔的主要原因。
氢之所以能使焊缝形成气孔，与其在铝及铝合金中溶解度的变化特性有关。
铝合金激光填丝焊接特点
铝合金激光填丝焊接特点铝合金激光填丝焊接是一种高效、高质量的焊接方法，具有以下特点。
铝合金激光填丝焊接具有较高的焊接速度。
激光填丝焊接技术采用高能量密度的激光束来熔化焊接材料，然后通过填充金属线补充熔融材料，实现焊缝的形成。
相比传统的手工焊接或其他自动化焊接方法，激光填丝焊接速度更快，可以大大提高焊接效率。
铝合金激光填丝焊接具有较小的热影响区。
激光焊接过程中，激光束的热能集中在焊接接头上，只有很小的热能传导到周围材料中，因此可以减少热影响区的大小。
这对于铝合金等热敏性材料来说非常重要，可以避免因焊接热量过大而导致的变形、裂纹等缺陷。
第三，铝合金激光填丝焊接具有较高的焊接强度。
激光填丝焊接可以实现高温下的快速凝固，填充金属线与母材迅速形成冷却后的焊缝，焊缝组织细小且均匀。
这样可以提高焊接强度，并且焊缝的力学性能更接近于母材，保证了焊接接头的整体性能。
铝合金激光填丝焊接还具有较好的自动化控制性能。
激光填丝焊接可以通过机器人或自动化设备实现全自动操作，减少了人工干预，提高了焊接的一致性和稳定性。
同时，激光焊接系统可以通过精确的能量控制和焊接参数调节，实现对焊接过程的精密控制，保证焊接质量的稳定性。
铝合金激光填丝焊接具有较少的气体保护需求。
相比于传统的氩弧焊接等方法，激光填丝焊接不需要大量的气体保护，减少了气体消耗和气体交换的步骤，节约了成本。
总结起来，铝合金激光填丝焊接具有高焊接速度、小热影响区、高焊接强度、好的自动化控制性能和较少的气体保护需求等特点。
这些特点使得铝合金激光填丝焊接成为了铝合金焊接领域的一种重要技术，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
随着激光技术的不断发展和改进，铝合金激光填丝焊接的应用前景将会更加广阔。
激光填丝焊原理和特点
激光填丝焊原理和特点
## 激光填丝焊原理
1. 激光束以高能量密度的方式照射在工件上；
2. 工件表面材料被熔化形成液态池；
3. 通过搭载镍铝合金或其他材料的焊丝，将材料填充到焊缝中，并在
激光束的照射下，与工件的材料融合在一起；
4. 通过这种方式将材料填充到焊缝中，实现修复、连接或加固。
## 激光填丝焊特点
1. 高能量密度：激光束具有高能量密度, 可以快速熔化工件表面材料,
实现高精度、高效率的填丝焊接；
2. 精度高：激光束能够准确地控制焊接的位置和深度, 实现更精确的填
充和焊接；
3. 适用范围广：激光填丝焊适用于多种材料, 包括钢、铁、铝、镁等金属, 以及铜、钛、锆、钨等非金属材料；
4. 操作简便：激光填丝焊只需要较少的人工干预, 可以通过计算机控制、自动焊接等方式实现自动化操作；
5. 焊接效果好：激光填丝焊接头质量高, 焊接后的接头具有良好的密封性、耐腐蚀性、机械性能和稳定性。
综上所述，激光填丝焊在工业生产中具有广泛的应用前景和发展潜力。
激光填丝焊调试流程
激光填丝焊调试流程
激光填丝焊调试流程如下：
1.准备工作：检查激光器和光纤系统是否正常，摆放工件，并调整焊
接头的位置。
2.选择焊接参数：根据工件的材料、厚度和需要的焊缝质量，选择合
适的焊接功率、速度、光斑大小等参数。
3.示教：使用示教手柄，将焊接头移动到焊缝的起点和终点，并设置
好焊接速度和步长。
4.手动焊接：根据示教的设置，手动移动焊接头进行试焊，观察焊缝
的质量和外观，适当调整焊接参数。
5.自动焊接：在完成手动焊接的调试后，使用自动焊接模式进行焊接，不断观察焊接质量和外观，如有需要可进行参数调整。
6.检查焊接质量：完成焊接后，使用目视和非损检测手段对焊接质量
进行检查，如有问题则需进行修补。
7.完成调试：经过多次试焊、调试和检查后，确认焊接质量符合要求，调试工作完成。
8.记录参数：在调试完成后，需将优化好的焊接参数记录下来，为后
续类似工件的焊接提供参考。
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量密度焊接方法，通过将激光束集中在焊缝上，使焊材处于激光的高温作用下，从而使焊材迅速融化，并通过凝固形成焊缝的一种焊接方法。
激光焊接技术具有焊接速度快、变形小、热影响区小、焊缝质量高等优点，已广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等行业。
激光焊接技术的原理与传统焊接方法有所不同。
传统焊接方法通常通过火焰、电弧等热源对焊接材料进行加热，而激光焊接则是将激光能量直接作用在焊缝上，实现瞬间高温加热。
激光束在焊接材料上的作用可以分为三个阶段：吸收和传输、熔池形成和溶质混合、焊接接头凝固。
在吸收和传输阶段，激光束通过与焊接材料的相互作用，将能量迅速传递给焊接材料。
焊接材料中的光能转化为热能，使其温度上升。
激光束对不同材料的吸收率不同，一般来说，黑色材料的吸收率较高，白色材料的吸收率较低。
在熔池形成和溶质混合阶段，焊接材料因激光束的高温作用迅速融化，形成熔池。
激光焊接技术具有小熔深、小熔宽的特点，可以实现焊接材料的局部加热，减小热影响区。
激光束的能量密度高，焊缝的冷速度快，熔池凝固后可以得到细小的晶粒结构，提高焊接接头的强度。
在焊接接头凝固阶段，熔池中的焊材开始凝固，形成焊缝。
激光焊接技术可以实现非接触式焊接，焊接速度快，凝固时间短，凝固形态好。
激光焊接技术适用于焊接薄板、高强度材料等对焊接质量要求较高的工艺。
激光焊接技术的工艺分析需要考虑多个因素。
首先是激光参数的选择。
激光的功率、光斑大小、焦距等参数会影响焊接效果。
功率过高或光斑过大可能导致过热和过度挤压，影响焊接质量；功率过低或光斑过小可能导致无法达到融合深度的要求。
所以在工艺分析中需要根据焊接材料的特点和焊接要求来确定激光参数。
其次是焊接速度的选择。
焊接速度直接影响焊缝的形成和焊接质量。
过快的焊接速度可能导致焊缝没能形成或形成不完整，过慢则会产生过大的热影响区和变形。
在工艺分析中需要综合考虑焊接速度和激光功率，使焊接过程更加稳定和高效。
4.20-激光填丝焊接讲解
图1 激光填丝焊示意图
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2.2 激光填丝焊接的参数
与传统非填丝焊相比，激光填丝焊工艺过程中的主要影响参数除了激光功率， 焊接速度，保护气体类型、流量和施加的角度，材料吸收率，光斑直径和离焦量 等因素外，送丝速度对焊接过程有重要影响。
研究表明，当送丝速度提高时，焊丝吸收的激光能量会减少，反射的激光能 量会增加。这是因为液态金属的吸光率比固态金属的大，高温金属的吸光率比低 温金属的大。随着送丝速度的加快，单位长度焊丝吸收的激光功率减少，焊丝温 度降低，焊丝吸收激光能量进一步降低，焊丝的熔化率下降。
47201922激光填丝焊接的参数与传统非填丝焊相比激光填丝焊工艺过程中的主要影响参数除了激光功率焊接速度保护气体类型流量和施加的角度材料吸收率光斑直径和离焦量等因素外送丝速度对焊接过程有重要影响
激光填丝焊接
课程名称：激光焊接工艺实践 承担单位：浙江工贸职业技术学院
11/6/2019
1.教学目标
• 了解激光填丝焊接的工艺特点，掌握激光填丝焊接的主 要参数及其对焊接过程和质量的影响。
国外激光焊接技术的研发、应用路线一般为：无填料中、小功率激光焊接技术 研究→无填料大功率激光焊接技术研究→填料大功率激光焊接技术研究→填料中、 小功率激光焊接技术研究，可见，重视小功率激光填丝焊接工艺的研究和应用是 激光焊接发展的趋势之一。
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3. 小结
本次课介绍了激光填丝焊接工艺的特点和主要参数，特 别是送丝速度对焊接过程的影响，指出了中小功率激光填 丝焊在实际应用中的重要意义。
事实上，对于激光填丝焊，焊接速度与送丝速度是密切相关的，当焊接速度 一定时，根据间隙量的大小确定送丝速度。与自熔焊相比，激光填丝焊的焊接速 度调整范围有限。
激光填丝焊技术研究
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的Ｊ Ｊ ｎ 人 ．琐补 ＿ ｒ 合 亡 索拟 火 ，提高
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２ ＿ ２ 送 丝速 度
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焊接过程稳定性 的重要参数 ｌ 卞 ｆ Ｉ ㈨条件下提高
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牢 、送 丝 速 、焊 接 速 度 、 体流 ｝ 光丝 『 日 ｊ 距 、离焦 ｝ 以 及焊 缝 隙 等 参数 』 影 响焊 缝
的 成彤
２ ． ４ 气 体流 量
激光填 丝焊技术研 究
文／ 中车青 岛四方机车车辆股份有限公司 阚晓阳
摘
要：激光填丝焊技术是在激 光焊 的基础上发展 的一种新型焊接技术 ，可以实现金属材料 的可
靠连接 ，且具有诸 多优 点。本文介绍 了激光填 丝焊 的原理 ，综述了激 光功率 、送丝速度 、焊接速 度 、气体流量、光丝间距 、离焦量以及焊 缝间隙等工艺参数对焊缝质量 的影响 ，并展望 了激光填
端 ｆ ｒ 激 束的Ｊ Ｉ ＿ Ｆ力 ｉ ｉ 、 ｆ ，焊缝成形 良 合理 的选扦送丝速 － ｌ 『 以允分利Ｊ ｌ ｝ ｊ 激光
保护气体在激光填 丝焊接过程 ｌ ｌ 有两个作 用 ：１ ） 保护焊缝金属不受钉 Ｃ 体的影响，防 止液态金属 高湍下 氧化 ，保 焊缝 的质量 ； ２ ） 抑制焊接过 程 肜成的 温 属等离子体 ， 保证 Ｊ 焊接过程 巾的稳定悱 ． 保护 体的流量
要 与 焊接 热 输 入 相 配 ， 流 过 火 或 过 小 都
２ 焊 接 参 数 对激 光填 丝 焊 焊 接质 量 的
填丝激光焊工艺
填丝激光焊工艺关于填丝激光焊工艺介绍如下：一、丝材填充填丝激光焊工艺中，丝材填充是非常关键的一步。
首先，需要根据焊接需求选择合适的填充丝材料，如不锈钢、铜、铝等。
填充丝的直径、表面质量以及材料成分都需要严格控制，以保证焊接质量和效果。
二、激光焊接激光焊接是填丝激光焊工艺的核心环节。
通过高能激光束与金属材料的相互作用，使金属熔化并连接在一起。
在这个过程中，需要精确控制激光功率、光斑尺寸和焊接速度等参数，以保证焊接的稳定性和焊缝质量。
三、工艺参数调整工艺参数的调整对于填丝激光焊工艺至关重要。
这些参数包括激光功率、焊接速度、送丝速度、保护气体流量等。
需要根据材料种类、厚度以及焊接要求等因素，对工艺参数进行优化调整，以达到最佳的焊接效果。
四、焊缝质量检测焊缝质量检测是保证填丝激光焊工艺质量的重要环节。
通过外观检查、无损检测和力学性能测试等方法，对焊缝的外观、内部质量和机械性能进行全面检测。
对于不合格的焊缝，需要进行返修或重新焊接。
五、填充丝材料选择填充丝材料的选择直接影响到填丝激光焊工艺的质量和效果。
需要根据焊接要求、母材种类和工件使用环境等因素，选择合适的填充丝材料。
同时，还需要考虑填充丝的物理和化学性质，如熔点、导热性、热膨胀系数等。
六、激光功率和焊接速度激光功率和焊接速度是填丝激光焊工艺中的关键参数。
激光功率决定了熔池的深度和宽度，而焊接速度则影响着熔池的流动和凝固行为。
需要根据实际情况，通过试验确定最佳的激光功率和焊接速度组合，以保证焊接质量和效率。
七、焊接姿态和气体保护焊接姿态和气体保护也是填丝激光焊工艺中需要注意的因素。
正确的焊接姿态可以保证焊缝的美观和平行度，而良好的气体保护可以防止金属氧化和有害气体的侵入。
根据不同的焊接要求和材料种类，选择合适的焊接姿态和气体保护方式。
八、设备维护和保养为了确保填丝激光焊设备的正常运行和使用寿命，需要进行定期的维护和保养。
这包括检查设备外观、紧固件和运动部件的磨损情况，清洁光学元件和散热器等。
大厚度钛合金窄间隙激光填丝焊接推荐工艺规范
大厚度钛合金窄间隙激光填丝焊接推荐工艺规范1范围本文件规定了钛合金材料窄间隙焊接工艺技术的一般要求、设计要求、质量要求、试件制备、焊接工艺、检验试验方法等。
本文件适用于板厚≥20mm的钛合金窄间隙激光填丝焊。
2规范性引用文件下列文件中的有关条款通过引用而成为本标准的条款。
凡注日期或版次的引用文件，其后的任何修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，但提倡使用本标准的各方探讨使用其最新版本的可能性。
凡不注日期或版次的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T2650焊接接头冲击试验方法GB/T2651焊接接头拉伸试验方法GB/T2654焊接接头硬度试验方法GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证GB/T26955金属材料焊缝破坏性试验焊缝宏观和微观检验GB/T29710电子束及激光焊接工艺评定试验方法GB/T30562钛及钛合金焊丝GB/T31910潜水器用钛合金板材GB/T35361潜水器钛合金对接焊缝超声波检测及质量分级GB/T37901高温钛合金激光焊接技术要求GB/T39255焊接与切割用保护气体GJB2505A航空用钛及钛合金板材和带材规范T/CWAN0002—2018焊接车间烟尘卫生标准T/CWAN0008—2018焊接术语-焊接基础T/CWAN0010—2018焊接术语-焊接检验3术语及定义3.1光丝间距bare wire spacing激光光斑中心与焊件上表面交点为A，焊丝端头与焊件上表面相交于点B，A与B两点之间的距离D L 为光丝间距，见图1。
图1激光填丝焊接光丝间距示意图3.2摆动激光焊接oscillating laser welding激光束通过可编程聚焦镜组实现以一定运动方式、运动速度、运动幅度的振荡激光焊接技术。
3.3窄间隙焊narrow-gap welding厚板对接接头，焊前不加工坡口或只加工小角度坡口，并留有窄而深的间隙。
一般通过单道多层或多道多层焊完成整条焊缝的高效率焊接方法。
激光焊接的步骤
激光焊接的步骤激光焊接是一种高精度、高效率的金属焊接方法，广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
下面将详细介绍激光焊接的步骤。
第一步：准备工作在进行激光焊接前，首先需要进行准备工作。
包括检查激光焊接设备的工作状态，确保设备正常运行；清理待焊接的工件表面，确保表面光洁度和无杂质；调整焊接参数，如激光功率、焦距、扫描速度等。
第二步：定位工件在进行激光焊接时，需要将待焊接的工件进行定位。
通常采用夹具或者定位装置来确保工件的位置准确，并防止其在焊接过程中移动或变形。
第三步：对焊缝进行预处理在进行激光焊接之前，需要对待焊接的焊缝进行预处理。
这包括去除焊缝两侧的氧化层和表面污染物，以确保焊接接头的质量。
第四步：焊接操作激光焊接操作时，需要将激光束对准焊缝，并将激光束聚焦在焊缝上。
激光束的聚焦使焊缝表面达到高温，形成熔池。
激光束的功率和扫描速度决定了焊缝的宽度和深度。
第五步：焊缝填充在焊接过程中，需要逐步填充焊缝。
焊接操作人员通过控制激光束的移动，使熔池在焊缝上移动，填充焊缝，形成焊接接头。
焊缝的填充速度和填充宽度需要根据具体工件的要求进行调整。
第六步：焊后处理焊接完成后，需要进行焊后处理。
这包括去除焊缝周围的氧化层和焊渣，并对焊接接头进行清洁。
焊后处理的目的是确保焊接接头的表面光洁度和质量。
第七步：质量检测最后一步是对焊接接头进行质量检测。
可以采用目测、X射线检测、超声波检测等方法，对焊缝进行检测，确保焊接接头的质量符合要求。
总结：激光焊接是一种高精度、高效率的金属焊接方法。
其步骤包括准备工作、定位工件、对焊缝进行预处理、焊接操作、焊缝填充、焊后处理和质量检测。
通过严格控制每个步骤，可以确保激光焊接的质量和效果。
激光焊接在现代制造业中具有重要的应用价值，可以提高生产效率和产品质量。
随着技术的不断发展，激光焊接将在更多领域得到广泛应用。
激光焊接注意事项及接操作方法
激光焊接注意事项及接操作方法激光焊接是一种高能量、高密度的焊接方法，适用于各种金属材料的焊接。
它具有焊接速度快、焊缝质量高、热影响区小等优点，但同时也存在一些注意事项和操作方法需要遵守。
下面是关于激光焊接的注意事项及操作方法的详细介绍。
注意事项：1.确保安全：激光焊接过程中会释放出高能量的激光光束，因此必须确保工作区域内没有其他人员，防止人身伤害的发生。
同时需要佩戴防护眼镜，以防止激光辐射对眼睛造成伤害。
2.控制焊接参数：激光焊接的质量受到焊接参数的影响，包括激光功率、激光模式、焊接速度等。
在焊接前需要根据工件的材料和焊接要求等因素来选择合适的参数，并严格控制焊接过程中这些参数的稳定性。
3.清洁工作面：焊接前需要对工作面进行彻底清洁，以去除杂质和氧化物等物质，保证焊接接头的质量和强度。
可以使用溶剂或超声波清洗的方法进行清洁。
4.控制焊接距离：激光焊接的焦点位置和焊接距离对焊接质量有重要影响。
焦点位置的选择应根据工件的材料和厚度等因素来确定，并严格控制焊接距离，以保证焊接过程中产生的熔池和焊缝质量。
5.定期维护设备：激光焊接机器需要定期维护，包括清洁光学元件、更换磨损件等，以保证设备的正常运行和焊接质量。
操作方法：1.准备工作：首先，需要检查焊接设备和光学系统的运行状态是否良好。
然后，根据焊接要求调整焊接参数和焦距位置，并确保工作台面平整稳固，并进行工件的定位和固定。
最后，打开设备电源，启动设备进行预热，确保设备处于最佳的工作状态。
2.焊接操作：在焊接过程中，需要保证激光光束的稳定输出和准确定位。
在焊接前需要根据焊接要求选择合适的焊接模式，包括连续模式、调脉冲模式等。
然后，将激光光束对准焊接位置，确保焊接时的能量和光斑大小与工件匹配。
接下来，通过控制焊接速度和焊接路径，进行焊接操作，并不断观察焊接质量，调整参数和修正焊接路径。
3.焊后处理：焊接完成后需要对焊缝进行清理和处理。
可以采用机械或化学方法去除焊接后的氧化物和熔渣。
激光填丝焊的应用领域和案例分享
激光填丝焊的应用领域和案例分享激光填丝焊相比于传统焊接办法，激光焊接具有显著的优势——热输入低、焊接速度快、热影响区小、热变形小等，近年来激光焊接得到了广泛的用法，在汽车工业、船舶工业、核电工业、航天航空工业等高科技行业应用的越来越广泛，而且随着成套设备成本的降低，在日常五金用品及其它生活相关领域的应用开头快速增长。
为了适应各行业进展的需求，激光焊接的方式办法也有改良长进。
激光填丝焊因其焊接能量集中、变形小等特点，可以降低对接焊时的间隙裕度，削减焊接缺陷，成为轨道交通和汽车行业内，有效替代传统电弧焊的焊接方式。
今日带大家熟悉一下激光填丝焊接的妙用。
激光填丝焊时激光器普通选用高功率光纤激光器激光不仅需要焊丝，还需要熔化母材并在母材上形成激光深熔焊特有的小孔效应，形成较深的熔池，焊丝成分与母材金属成分充分混合形成一种新的混合熔池，该混合熔池的元素成分及其比例、质量相对于焊丝与母材有较大的差别，所以可以针对母材本身的性能缺陷，挑选合适的焊丝添加到焊接过程中，从而在微观层面上对焊缝的抗裂性、抗疲劳性、耐蚀性、耐磨性等方面举行有目的性的充实。
除此之外，激光填丝焊可以举行多道堆叠焊接，由于能够实现具有小孔效应的深熔焊，可以实现上下两层焊道的充分熔合，避开未熔合的严峻缺陷，这样就具备焊接大厚度接头的能力。
随着激光填丝焊技术的进展以及激光器功率上限的提高，激光填丝焊的应用范围越来越广泛：激光填丝焊的应用领域1.激光填丝焊接铝合金2.激光填丝焊接异种金属3.充实焊缝成型4.窄间隙填丝焊其中，针对充实焊缝成型和窄间隙填丝焊这两个应用，我们用实际应用案例来看看激光填丝焊的效果。
充实焊缝成型要求：1mm和3mm不锈钢拼焊，要求焊缝无气孔，成型较好。
设备：锐科4000W延续光纤激光器（光纤芯径200μm）、送丝机、焊接头。
工艺参数：如下表所示。
结果：成型较好，焊缝无气孔，如下图所示的焊缝成型及横截面形貌。
a. 1mm+1mm第1页共2页。
激光填丝焊工艺参数
激光填丝焊工艺参数嘿，朋友！今天咱们来聊聊激光填丝焊工艺参数这事儿。
你知道吗，这激光填丝焊工艺参数就好比是炒菜时的调料比例。
盐放多了，菜咸得没法吃；盐放少了，又淡而无味。
激光填丝焊工艺参数要是没弄好，那出来的活儿可就没法看啦！先来说说激光功率。
这激光功率就像是炒菜时的火候，功率大了，那热量猛得能把材料给“烧糊”了；功率小了呢，材料又“熟”不透，焊缝能结实吗？所以得把这功率控制得恰到好处，就像厨师掌握火候一样，得有那精准的分寸感。
再看看焊接速度。
这速度要是太快，就好比你在跑步比赛中冲刺得太猛，还没到终点就累趴下了，焊缝质量能好吗？速度太慢了，就像蜗牛散步，效率低下不说，焊缝还可能变得粗糙不堪。
填丝速度也很关键哟！填丝速度太快，就像给饥饿的人猛塞食物，能消化得了吗？焊缝里说不定就会出现夹丝、未熔合等问题。
填丝速度太慢，焊缝就像没吃饱饭的孩子，长得瘦弱无力，强度能有保障吗？还有激光束的聚焦位置，这可重要得很！聚焦位置不对，就好比射击瞄不准靶心，能击中目标吗？焦点在材料表面上方，热量分散，焊接效果不佳；焦点在材料表面下方，又可能导致熔深不足。
那保护气体的流量呢？它就像是给焊接区域撑起的一把保护伞。
流量合适，就能把有害气体和杂质赶跑，保护焊缝的质量。
流量太小，保护作用不足；流量太大，又可能会吹乱焊接区域，影响焊接效果。
你想想，要是一个厨师不注意调料的比例和投放时机，能做出美味佳肴吗？同样的道理，不精心调整激光填丝焊工艺参数，能得到优质的焊接成果吗？所以啊，要想把激光填丝焊这活儿干漂亮，就得像个经验丰富的大厨，对每个工艺参数都了如指掌，拿捏得稳稳的。
只有这样，才能烹制出令人满意的“焊接大餐”！总之，激光填丝焊工艺参数的控制是个精细活儿，需要我们用心去琢磨，去实践，才能达到理想的效果。
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图1 激光填丝焊示意图
9/30/2018
2.2 激光填丝焊接的参数
与传统非填丝焊相比，激光填丝焊工艺过程中的主要影响参数除了激光功率， 焊接速度，保护气体类型、流量和施加的角度，材料吸收率，光斑直径和离焦量 等因素外，送丝速度对焊接过程有重要影响。 研究表明，当送丝速度提高时，焊丝吸收的激光能量会减少，反射的激光能 量会增加。这是因为液态金属的吸光率比固态金属的大，高温金属的吸光率比低 温金属的大。随着送丝速度的加快，单位长度焊丝吸收的激光功率减少，焊丝温 度降低，焊丝吸收激光能量进一步降低，焊丝的熔化率下降。 事实上，对于激光填丝焊，焊接速度与送丝速度是密切相关的，当焊接速度 一定时，根据间隙量的大小确定送丝速度。与自熔焊相比，激光填丝焊的焊接速 度调整范围有限。
9/30/2018
3. 小结
本次课介绍了激光填丝焊接工艺的特点和主要参数，特
别是送丝速度对焊接过程的影响，指出了中小功率激光填
丝焊在实4. 作业思考题
（1）激光填丝焊接和传统激光无填丝的焊接的主要工艺区别
别是什么？
（2）激光填丝焊接的工艺特点是什么，送丝速度和焊接速度 之间是否有影响？
接头性能、几何形状及尺寸精度的最佳焊接方案。该技术在提高生产效率、降低
生产成本、改进结构的气、油密封性能以及保证结构承力等方面较其它焊接更具 优越性。
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一般来说： (1)利用较小功率脉冲YAG激光进行填丝焊接，能够形成较好的焊接接头； (2)在热导焊模式下，手动控制焊接可以获得较为均匀的焊接接头， 这对于加工尺
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激光填丝焊接
课程名称：激光焊接工艺实践 承担单位：浙江工贸职业技术学院
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1.教学目标
• 了解激光填丝焊接的工艺特点，掌握激光填丝焊接的主 要参数及其对焊接过程和质量的影响。
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2. 激光填丝焊接工艺介绍
2.1 激光填丝焊接的特点
激光填丝焊接是指在焊缝中预先填入特定 焊接材料后，用激光照射熔化或在激光照 射的同时填入焊接材料以形成焊接接头的 方法。 与非填丝焊接相比，激光填丝焊接具有以 下优点： (1)避免了对工件加工、装配要求过于严格 的问题； (2)可实现用较小功率焊接较厚、较大的零 件； (3)更重要的是可以通过改变填丝材料的成 分来改变或控制焊缝金属的成分、组织和 性能。 如图1所示。
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插入视频：宏观部分 德国AlphaLaser光纤激光焊接切割焊补设备（注意 只使用固体激光焊接部分视频，以下为视频字幕） 在无填充焊料的激光焊接中，焊缝的成分仅取决于母材的成分，很难按照实 际需要进行调整。若采用填充焊料激光焊接，既应用了激光焊接这一先进制造技 术的加工优点，又可以通过调整填充焊料的成分来改善焊缝的组织性能、防止缺 陷的产生，满足设计及工艺要求。 利用中、小功率激光进行微型结构件的填丝激光焊接，是确保焊接接头质量、
寸一致性较差的微型结构件的填丝焊接是一个更可行、更具操控性的方法；
（3）利用较小功率的激光器，采用激光填丝焊接技术，配合激光深熔焊接工艺 可实现厚板的焊接，焊缝逐层形成每次无须达到很大的熔深。这对于激光焊接技
术的推广具有较大的现实意义。
国外激光焊接技术的研发、应用路线一般为：无填料中、小功率激光焊接技术 研究→无填料大功率激光焊接技术研究→填料大功率激光焊接技术研究→填料中、 小功率激光焊接技术研究，可见，重视小功率激光填丝焊接工艺的研究和应用是 激光焊接发展的趋势之一。