激光焊接技术综述_郑喜军
激光焊接技术的研究现状及发展趋势
激光焊接技术的研究现状及发展趋势一、本文概述激光焊接技术，作为一种先进的焊接工艺，自诞生以来便在多个领域展现出其独特的优势和应用潜力。
本文旨在全面综述激光焊接技术的研究现状，并探讨其未来的发展趋势。
我们将从激光焊接的基本原理出发，分析其在不同材料、不同工业领域的应用情况，总结当前激光焊接技术面临的挑战与问题，并预测其未来的发展方向。
我们还将关注激光焊接技术的创新点和发展热点，以期为读者提供一个全面、深入、前沿的激光焊接技术全景图。
通过本文的阅读，读者可以了解到激光焊接技术的最新进展，以及未来可能的技术突破和应用拓展，为相关研究和应用提供参考和借鉴。
二、激光焊接技术的研究现状激光焊接技术自诞生以来，便以其独特的优势在工业生产中占据了重要的地位。
作为一种高效、高精度、低热输入的焊接方法，激光焊接已广泛应用于汽车、电子、航空、冶金等多个领域。
目前，激光焊接技术的研究现状主要体现在以下几个方面。
激光焊接的工艺研究已经相当成熟。
研究人员通过不断优化激光功率、焊接速度、保护气体等参数，实现了对焊接过程的精确控制。
同时，针对不同材料的特性，研究人员还开发出了多种激光焊接方法，如脉冲激光焊、连续激光焊、激光填丝焊等，以满足不同行业的需求。
激光焊接设备的研究也在不断进步。
随着激光技术的快速发展，激光焊接设备的功率和稳定性得到了显著提升。
同时，设备的智能化、自动化水平也在不断提高，如机器人激光焊接系统的出现，大大提高了生产效率和质量稳定性。
激光焊接过程中的质量控制和检测技术也是当前研究的热点。
通过在线监测焊接过程中的温度、熔池形态等关键参数，可以实时调整焊接工艺参数，保证焊接质量。
同时，无损检测技术的应用也为激光焊接的质量控制提供了有力支持。
然而，尽管激光焊接技术在许多方面已经取得了显著的成果，但仍存在一些挑战和问题。
例如，对于某些高反射率或高导热性的材料，激光焊接的难度较大。
激光焊接的成本较高，也在一定程度上限制了其应用范围。
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究【摘要】激光焊接技术是一种高效、精密的焊接方法，被广泛应用于工业生产中。
本文首先介绍了激光焊接技术的基本原理，包括激光束的生成和聚焦等机理。
接着介绍了激光焊接技术的研究现状，包括其在材料连接、电子器件制造等领域的应用。
结合最新的研究成果，探讨了激光焊接技术在工业生产中的应用前景和发展趋势。
分析了激光焊接技术面临的挑战，如焊缝质量控制、成本降低等问题，并提出了未来的发展展望。
激光焊接技术的不断创新和改进，将进一步推动工业制造领域的发展，为提高产品质量和生产效率提供重要支持。
【关键词】激光焊接技术、研究现状、发展趋势、工业应用、未来挑战、基本原理、总结与展望1. 引言1.1 背景介绍传统的焊接方法存在着一定的局限性，如变形大、焊道狭窄、焊缝不均匀等问题。
而激光焊接技术通过高能密度的激光束，可以实现快速、高精度焊接，避免了传统焊接方法的缺点。
激光焊接技术被认为是未来焊接领域的发展方向。
本文将探讨激光焊接技术的基本原理、当前研究现状、工业生产中的应用情况，以及未来的发展趋势和挑战。
通过对激光焊接技术的深入研究，可以更好地了解这一技术的优势和局限性，为其未来的发展提供有力支持和指导。
2. 正文2.1 激光焊接技术的基本原理激光焊接技术的基本原理是利用高功率密度激光束对工件进行瞬时加热，使其局部熔化并在熔池中实现焊接。
激光光束经过透镜聚焦后在焊接区域形成一个极小的焦点，能量集中，可以快速提高工件表面温度，达到熔化和接合的目的。
激光焊接技术的基本过程包括预热、熔化、混合和冷却四个阶段。
预热阶段是指激光束在焊缝区域加热工件并提高表面温度；熔化阶段是指工件局部熔化形成熔池；混合阶段是指添加适量的填充材料，如焊丝，以填补焊缝；冷却阶段是指熔化部分冷却形成焊接接头。
激光焊接技术具有高能量密度、高效率、精密焊接等优点。
通过调节激光功率、加工速度和焊接参数，可以实现对不同材料的焊接操作，包括金属、塑料、陶瓷等材料。
激光焊接技术综述
激光焊接技术综述作者：王斌王雨轩来源：《山东工业技术》2017年第19期摘要：如今，科学越来越发达，20世纪，继原子能、半导体等、计算机的发明之后，激光作为一个新型技术也逐渐走入人们视野，目前已经在很多的制造领域广泛运用，特别是欧洲发达国家，对于激光焊接技术的应用格外重视，并已将其列入国家发展方针当中。
本文主要就激光焊接技术的工作原理、工艺技术以及在当代工业中的应用进行了分析。
关键词：激光焊接；原理；工艺DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.19.040如今，焊接技术在机械制造、车辆工程、建筑行业、使用化工以及航空航天等领域都被广泛应用，是实现材料永久性连接的有效方法，目前已经是制造业不可缺少的一项重要加工技术。
就当前来说，焊接的主要方法包括电焊、气焊氩弧焊、钎焊、电阻焊接等等。
但是，这些方法在空间限制以及精细件操作等方面，都还存在着各种缺陷。
激光束属于一种高能力量密度的人员，适应性较强，在当前的焊接领域得到了迅速的发展及应用，并已经逐渐取代传统的焊接技术，向着低成本、高质量的方向发展，拥有着广阔的发展空间。
并且对各种材料的连接领域也有着很重要的作用。
1 激光焊接的原理激光焊接实质上是非透明材料与激光束相互作用的过程。
整个过程极为复杂，从宏观的角度上看，表现为融化、吸收、气化以及反射；而微观上看则是一个量子过程。
将焊接根据机理进行分类可以分为热传导焊接以及激光深熔焊。
1.1 热传导焊接所谓热传导焊接就是当激光辐射到焊接材料上时，一部分激光被焊接材料所吸收并将其转化为热能量，表面热以热传递的形式通过材料，熔化焊缝并最终将焊接件焊接在一起。
1.2 激光深熔焊激光深熔焊接是将高功率密度的激光束焊接到焊接材料上。
这种材料将被吸收的光能转化为热能，加热蒸发产生金属蒸气，当金属蒸气从工件表面移动时，熔化的金属流动并形成凹痕，伴随着热量不断产生，凹痕也不断的加深，在激光停止后，凹痕周围的溶液回流、冷却后工件便连接在一起。
激光焊接技术现状及展望研究
激光焊接技术现状及展望研究激光焊接技术是一种高效、高质的焊接方法，已经在许多领域得到广泛应用。
本文将对激光焊接技术的现状进行综述，并展望其未来的发展。
目前，激光焊接技术已经成为高精度、高速度焊接的首选方法之一。
相比传统的焊接方法，激光焊接具有许多优势。
激光焊接无需接触，减少了对工件的熔融和变形，能够在高温情况下进行焊接，适用于高温材料的焊接。
激光束的热能密度高，热量集中，焊缝较窄，能够实现高精度的焊接。
激光焊接速度快，可实现高效生产。
激光焊接还可以对特殊材料进行焊接，如不锈钢、铝合金等难焊材料。
激光焊接技术已经广泛应用于汽车、航空航天、电子、通信等领域。
虽然激光焊接技术已经取得了很大的进展，但仍存在一些挑战和问题需要解决。
激光焊接设备价格昂贵，需要大量的资金投入。
激光焊接过程中需要高度精确的对焦，对操作人员的技术要求较高。
激光焊接还存在对材料的选择限制，不同材料的焊接需要不同的参数设置。
尽管存在一些挑战，但激光焊接技术仍然有很大的发展潜力。
随着激光技术的进一步发展，激光器的价格将会逐渐降低，使得激光焊接设备更加普及。
激光技术的进步将带来更多的应用领域。
激光焊接可以结合机器人技术，实现自动化生产线，提高生产效率。
激光焊接还可以与其他加工技术相结合，如激光切割、激光锯等，实现多功能一体化加工。
随着激光焊接技术的进一步研究，人们对材料的选择将更加灵活，能够焊接更多种类的材料。
激光焊接技术在现阶段已经取得了很大的进展，并在许多领域得到了广泛应用。
虽然仍然存在一些挑战和问题，但激光焊接技术具有巨大的发展潜力。
未来，随着激光技术的进一步发展和应用领域的拓展，激光焊接技术将在工业生产中发挥更大的作用。
激光焊接技术现状及展望研究
激光焊接技术现状及展望研究激光焊接技术是一种高效、精确、无损伤的材料连接方法，因其优异的性能被广泛应用于工业制造、航空航天等领域。
目前，随着激光器技术的不断进步和激光焊接过程的优化，激光焊接技术在各个领域的应用越来越广泛，同时也有许多值得进一步探索和发展的方向和问题。
一、激光焊接技术现状激光焊接技术是一种通过调节激光束的能量和参数，使材料表面局部区域高温熔化，再通过液态金属的流动和冷却达到材料加工和连接的方法。
与传统的焊接方法相比，激光焊接技术具有以下优点：1.精度高，焊接效果好。
激光焊接过程是高度集中的光束和加热区域，焊接过程可以精确控制，焊接接头质量高。
2.效率高，成本低。
激光焊接速度快，节约时间和成本。
3.适应性强。
激光焊接可以焊接各种类型的金属和非金属材料，应用范围广泛。
目前，激光焊接技术的应用领域不断拓展，如汽车、航空航天、电子、医疗设备、通信设备等行业，因此，激光焊接技术受到越来越多的关注和研究。
二、激光焊接技术的发展趋势和展望1.激光功率和重复率的不断提高激光器的功率越高，焊接速度越快，焊接效率越高。
因此，探索高功率、高重复频率的激光器设备是今后激光焊接技术的趋势之一。
2.导光和聚焦技术的优化导光和聚焦技术决定了激光焊接的质量和效率。
在实际应用中，如何将激光束优化地聚焦并保持高稳定性，保证焊接的质量和效率，是未来激光焊接技术研究的重点。
3.激光焊接过程的可视化和智能化通过高速摄像和激光发射数据的采集，可以实现对焊接过程的可视化，用于设计和优化焊接过程。
另外，引入智能控制和自动化技术，实现激光焊接过程的高效控制和自动控制，将是未来的发展方向。
4.激光焊接技术在新材料和新工艺中的应用新材料和新工艺对焊接技术提出了更高的要求，如材料厚度、硬度等。
因此，未来的研究将涉及新材料和新工艺的良好品质、适宜的加工和连接方法，以满足工业生产的需求。
5.激光焊接技术的发展与环境保护在未来的研究中，需要关注激光焊接技术对环境的影响和环保问题。
激光复合加工装备中的激光焊接技术研究综述
激光复合加工装备中的激光焊接技术研究综述近年来，随着制造业的迅速发展，激光焊接技术在激光复合加工装备中的应用越来越广泛。
激光焊接技术以其高精度、高效率、无污染等突出优势，成为现代工业领域的重要加工方法。
本文将对激光复合加工装备中的激光焊接技术进行综述，介绍其原理和应用领域，并着重探讨其在研究领域的最新进展。
首先，激光焊接技术是利用激光束对工件进行加热，通过工件表面的熔融使两个或多个工件得以连接的一种焊接方法。
相比传统焊接方法，激光焊接具有焊缝狭窄、热影响区小、变形小、焊接速度快等特点。
这些优势使得激光焊接技术广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等众多领域。
在激光复合加工装备中，激光焊接技术常常与其他加工方法相结合，实现对复杂工件的加工。
例如，激光焊接与激光切割技术相结合，可以实现对材料的快速切割和精细焊接。
同时，激光焊接还可以与激光钎焊、激光打孔等技术相结合，实现对多种材料的连接和加工。
除了常规的激光焊接技术，近年来一些新型的激光焊接方法也得到了广泛关注。
例如，闪光激光焊接技术采用脉冲激光束，通过控制激光脉冲的时间和强度，实现对焊缝的精确控制和优化。
激光搅拌摩擦焊接是一种通过搅拌工具的旋转和压力施加，使接头处材料被摩擦加热、塑性流动以及再结晶重结晶的激光焊接方法。
这些新型的激光焊接方法为激光复合加工装备带来了更多的可能性。
在实际应用中，激光焊接技术在不同领域取得了显著的成果。
在汽车制造领域，激光焊接被广泛应用于车身焊接、车门焊接、车身结构焊接等工艺中，有效提高了焊接质量和生产效率。
在航空航天领域，激光焊接被应用于航空发动机叶片、航空结构件等重要零部件的制造。
在电子设备领域，激光焊接被广泛应用于印刷电路板(PCB)的制造以及电子组件的连接。
然而，尽管激光焊接技术已经取得了许多成果，但仍然存在一些挑战和问题。
首先，激光焊接过程中的熔池流动和固化行为对焊缝质量有重要影响，如何控制好焊缝形貌成为了研究的重点。
焊接设备的新技术与应用前景展望
焊接设备的新技术与应用前景展望焊接技术一直以来都是制造业中不可或缺的一环。
随着科技的不断发展，焊接设备也在不断更新换代，新技术的应用正逐渐改变着焊接行业的面貌。
本文将就焊接设备的新技术及其应用前景进行探讨。
一、激光焊接技术激光焊接技术作为一种高效、精密的焊接方法，近年来得到了广泛的应用。
激光焊接利用激光束对焊接材料进行加热，实现快速、精确的焊接，其焊接速度快、热影响区小、变形小等优点，使其在航空航天、汽车制造、电子设备等领域得到了广泛的应用。
二、等离子焊接技术等离子焊接技术是一种高温、高能的焊接方法，通过产生等离子弧将工件加热至高温，从而实现焊接。
与传统焊接方法相比，等离子焊接具有能量密度高、热输入小、焊缝质量好等优点，适用于焊接厚板、合金材料等特殊工件，被广泛应用于船舶制造、核电站建设等领域。
三、机器人焊接技术随着自动化技术的发展，机器人焊接技术在焊接领域扮演着越来越重要的角色。
机器人焊接系统具有高精度、高效率、可靠性强等特点，能够实现对复杂焊接路径的精确控制，大大提高了焊接生产线的生产效率和产品质量。
四、数字化焊接技术数字化焊接技术将计算机技术与焊接技术相结合，实现了焊接过程的智能化、自动化。
通过数字化焊接系统，可以对焊接参数进行精确控制，实时监测焊接过程，实现焊接质量的可追溯性和自动化控制，提高了焊接效率和产品质量。
未来，随着人工智能、大数据、云计算等新技术的不断发展，焊接设备的技术水平和应用前景将会进一步提升。
我们可以预见，未来的焊接设备将更加智能化、高效化，为制造业的发展注入新的动力，推动工业制造向数字化、智能化方向发展。
激光焊接技术
激光焊接技术激光焊接技术是一种新兴的高技术制造方法，它采用高能量密度激光束对接头进行加热，使其局部熔化并迅速冷却，从而将接头快速连接在一起。
激光焊接技术在制造业中广泛应用，如汽车、飞机、船舶、电子、医疗设备等领域都在使用该技术，其具有高效、高精、高质、环保等特点，成为制造业中的瑰宝。
一、激光焊接技术的原理与类型激光焊接技术利用激光束对材料进行加热和熔化，使其在一定条件下完成接头连接的工艺。
激光焊接的过程，由于激光具有高能密度的特点，可以使材料迅速加热到熔点以上，以此实现对接头的定向加热和熔化，然后通过激光束的移动来控制熔池形成和接头连接。
在激光焊接加工的过程中，为了保证焊缝质量，需要对激光束精度、聚焦系统、感应监测系统等进行精细调整。
根据激光模式、工作方式和加工过程等不同，激光焊接技术可分为以下类型。
1.传统激光焊接技术传统激光焊接技术采用CO2激光精细加工和Nd:YAG固体激光器，它们主要是对金属材料进行加工，如钢、铝、铜等。
其特点是高功率密度、高效率、高能量集中度和高精度，但由于光束质量较低，聚焦距离较大，限制了其在微小尺寸加工上的应用。
2.光纤激光焊接技术光纤激光焊接技术是一种新型的激光加工技术，主要用于薄板和材料的激光加工。
与其他激光系统相比，光纤激光器具有低成本、高效率、低能耗、低维护成本等优势，其光束具有较高的光斑质量和聚焦能力，在焊接中具有更好的稳定性。
3.激光多炮焊接技术激光多炮焊接技术是一种利用多个激光源同时对工件进行焊接的技术。
该技术可通过并联或串联不同功率激光源实现工件在短时间内的大面积快速加热，从而实现快速焊接工艺。
激光多炮焊接技术相比传统激光焊接技术更加高效和灵活，可大大提高工作效率。
二、激光焊接技术的应用激光焊接技术在汽车、电子、医疗器械、管道、压力容器、船舶、航空航天、军事等领域都有着广泛的应用。
1.汽车制造激光焊接技术被广泛应用于汽车板材焊接，主要用于车身、车门、引擎等部件的连接和维修。
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。
汽车尾灯不同焊接工艺的研究（二）
汽车尾灯不同焊接工艺的研究（二）作者：杨学成白克勤王燕妮来源：《时代汽车》2022年第04期摘要：目前汽车行业内在用的四种汽车尾灯焊接方式，分别为热板焊接、振动摩擦焊接、超声波焊接和激光焊接，上篇介绍了前两种较为常用的焊接工艺，本篇主要介绍后两种近几年流行起来的新进焊接工艺。
同样，也是从基础焊接原理、关键工艺参数、优缺点对比以及常见缺陷模式等几个方面进行讲解，希望能给大家带来帮助。
关键词：车灯焊接工艺超声波焊接激光焊接1 超声波焊接1.1 定义超声波焊接是利用高频振动波（大于16kHZ）传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间熔合[1]的焊接方法。
1.2 分类按声波的高频振荡能量传播方向可分为如下两种基本类型：1）声波垂直于焊件表面：指超声波的振动方向与焊接件表面相垂直，适用于塑料焊接;2）声波切向传递到焊接表面：指超声波的振动方向与焊接件表面相平行，适用于金属焊接。
1.3 工艺原理（过程）如图1所示，超声波焊接分为以下几个阶段：1）电源输入220V/50HZ的低频电能，并通过超声波发生器转换为20kHZ或40kHZ的高频电能;2）高频电能通过换能器转换为用于超声波的高频机械振动能;3）转换后的超声波机械能由调幅器负责进行整合并传递到焊头，最终通过焊头传至待焊塑料件;4）超声波机械能从上模待焊件传到焊接面，塑胶分子之间因摩擦而产生热量，最终熔化塑料件;5）气压装置同时下压运动，将上下待焊件压合到一起，并保持一定时间进行冷却，最终达到焊接目的。
1.4 焊接设备1）超声波塑料焊接机由于使用场合及焊接材料、焊接尺寸不同，其规格也各不相同，其输出功率从手持超声波焊接机的几十瓦到大型焊接机的几千瓦，而频率一般在15KHz到40KHz范围内;2）如图，常见的超声波焊接设备有分体式、一体式和手持超声波焊接器几种，其主要由气压传动系统、控制系统、发生器、换能器、调幅器、焊头和机械装置几部分组成。
激光焊接技术现状及展望研究
激光焊接技术现状及展望研究激光焊接技术是一种高效、精密的焊接方法，已经广泛应用于汽车制造、航空航天、电子、医疗器械、生物科技等领域。
随着制造业的发展和需求的不断提高，激光焊接技术正日益成为焊接领域的热点。
本文将首先对激光焊接技术的现状进行介绍，然后对其未来的发展进行展望。
一、激光焊接技术现状1. 激光焊接技术的原理和特点激光焊接是利用高能激光束对工件进行局部加热，使其熔化并形成接头的焊接方法。
激光束的能量密度高，能够集中在较小的区域内进行加热，因此激光焊接具有热影响区小、焊缝窄、热变形小、焊接速度快、接头质量高等优点。
这使得激光焊接技术在高精度焊接领域的应用更为突出。
2. 激光焊接技术在不同领域的应用（1）汽车制造激光焊接技术在汽车制造中得到了广泛应用，可以用于焊接汽车车身、发动机、底盘等部件，大大提高了汽车的质量和性能。
（2）航空航天在航空航天领域，激光焊接可以实现对航空发动机、航空器结构零部件等精密件的高效焊接，提高了零部件的精度和稳定性。
（3）电子（4）医疗器械在医疗器械领域，激光焊接可以实现对高精度、高要求的医疗器械的焊接，提高了医疗器械的质量和性能。
随着激光技术的不断发展，激光焊接技术也在不断完善和提高。
目前，研究人员正在致力于提高激光焊接技术的功率密度、工艺稳定性、焊接速度、焊缝质量等方面。
也在探索激光焊接技术在新材料、微焊接、大型工件焊接等方面的应用。
1. 提高焊接效率和质量未来，激光焊接技术将进一步提高焊接效率和焊缝质量。
随着激光技术的不断发展，激光焊接系统将会实现更高的功率密度，提高焊接速度和加工效率。
现代智能化技术的应用将使激光焊接系统更加稳定和可靠，提高焊接质量和一致性。
2. 拓展应用领域未来，激光焊接技术将拓展应用领域，特别是在新材料、微焊接、大型工件焊接等方面。
随着新材料的不断涌现，激光焊接技术将会在高温合金、复合材料、高强度钢等新材料的焊接中发挥更大的作用。
微焊接和大型工件焊接也将成为激光焊接技术的重要应用领域。
激光焊接技术介绍及研究现状
激光焊接技术介绍及研究现状激光焊接是激光加工技术应用的重要方面之一，20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接。
焊接过程属于热传导型，即激光加热工件表面，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、峰值功率和重复率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。
而在现代，激光焊接作为一种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的焊接方法，随着高功率和高功率YAG激光器以及光纤传输技术的完善、金属铝焊接聚束物镜等的研制成功，其在机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学，微电子领域应用也的越来越广，并日益受到工业发达国家的重视。
本文将会对激光焊接技术的研究现状，原理，分类及特点几个方面进行简要概述，期待能够给到读者一些有用信息。
引言随着经济的快速发展，科学技术水平的不断提高，焊接技术也有了很大的进步，尤其是激光焊接技术以其独有的优势受到了各行各业的认可和广泛的应用，为制造业、电子行业、生物医学等领域都做出了极大的贡献。
因此，深入的研究激光焊接技术及其应用不仅能够促进焊接行业的持续发展，而且对于发展工业、农业等其他行业也具有非常重要的现实意义。
激光焊接技术的研究现状激光焊接技术在实际中有着广泛应用，但受到各种因素的影响，国内外技术研究存在较大的差距，本文将分成两部分分析国内外的技术研究现状，为后续论述做好铺垫。
国外研究现状国外发展激光焊接技术的时间要远远早于我国，经过多年的发展成熟，国际激光焊接技术已经相对比较完善。
譬如说在上个世纪八十年代开始欧盟、美国、日本等国家已经陆续开始将研究方向转移至如何在传统制造行业当中灵活运用现代激光技术，加之其自身具有较为雄厚的经济实力和发达的科学技术实力，在政府的适时引导以及财政帮扶之下，激光焊接技术进入了高速发展阶段。
尤其是进入二十一世纪以来，越来越多的行业领域当中能够看到激光焊接技术的身影，例如航空航天、汽车工业、电子工业等等。
同时为了能够使得激光焊接技术应用更加规范化，在国外许多国家当中已经建立相关行业标准规范，并且随着环境的变化还在不断完善当中。
激光焊接技术发展概述
激光焊接技术发展概述激光焊接技术是一种高能量密度的焊接方法，利用激光束对工件进行加热，从而实现焊接的目的。
随着科学技术的不断进步，激光焊接技术在工业生产中得到了广泛应用。
本文将对激光焊接技术的发展历程和应用领域进行概述。
一、激光焊接技术的起源激光焊接技术源于20世纪60年代初期，最早由西德的Hans-Joachim Herwig在研究激光加工过程中提出。
最初的激光焊接设备体积庞大、价格昂贵，并且只能处理一些小规模生产的应用。
然而，随着激光技术的进步和成本的降低，激光焊接技术逐渐成熟并得到广泛应用。
二、激光焊接技术的分类及特点根据激光的不同类型和加热方式，激光焊接技术可分为多种类型。
常见的激光焊接技术包括CO2激光焊接、光纤激光焊接和固体激光焊接等。
每种激光焊接技术都有其特点和适用范围。
CO2激光焊接技术具有能量高、热影响区小、焊缝质量好的特点，适用于各种金属材料的焊接。
光纤激光焊接技术则具有设备紧凑、操作便捷的特点，适用于精细焊接和高速自动化生产。
固体激光焊接技术结合了CO2激光焊接和光纤激光焊接的优点，具有高质量、高效率和高稳定性的特点，广泛应用于汽车、航空航天、电子和医疗等领域。
三、激光焊接技术的应用领域激光焊接技术在各个领域都得到了广泛的应用。
在制造业中，激光焊接技术可以用于金属构件的连接、零件的修复以及微细零件的组装。
在汽车行业，激光焊接可以提高车身的强度和刚度，提高整车的质量和安全性。
在航空航天领域，激光焊接技术可以用于飞机零部件的制造和维修。
在电子行业，激光焊接可以用于电子器件的封装和印刷线路板的制造。
在医疗领域，激光焊接技术可以用于人工关节的制造、牙科修复以及激光治疗。
四、激光焊接技术的发展趋势随着科学技术的不断进步，激光焊接技术也不断得到改进和完善。
未来，激光焊接技术的发展主要体现在以下几个方面。
首先是设备技术的创新和改进。
随着激光器的性能提高和成本的降低，激光焊接设备将变得更加紧凑、高效和智能化。
激光焊接综述
激光焊接综述摘要：简要介绍了焊接激光器及其工作原理，列举了激光焊接技术在现代工业中的应用，并指出了相关技术的发展趋势，研究表明激光焊接技术将得到广泛应用。
关键词：激光焊接器激光焊接原理双光束激光焊接前言激光是２０世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明。
激光指在能量相应于两个能极能量差的光子作用下，诱导在高能态的原子向低能态迁，并同时发射出相同能量的光子。
[1]其产生的基本条件包括泵浦源、激光介质和谐振腔等。
激光具有方向性好，单色性好，相干性好和光脉冲可以极窄的特点。
激光焊接是一种现代的焊接方法。
20世纪80年代中期，激光焊接作为新技术在欧洲、美国、日本得到了广泛的关注。
1985年德国蒂森钢铁公司与德国大众汽车公司合作，在Audi100车身上成功采用了全球第一块激光拼焊板。
90年代欧洲、北美、日本各大汽车生产厂开始在车身制造中大规模使用激光拼焊板技术。
目前，无论实验室还是汽车制造厂的实践经验，均证明了拼焊板可以成功地应用于汽车车身的制造。
［２］激光焊接的特点是被焊接工件变形极小，焊接深度/宽度比高，热影响区小，不受磁场的影响，不局限于导电材料，不需要真空的工作条件并且焊接过程中不产生Ｘ射线等优点，因此焊接质量比传统焊接方法高，自２０世纪７０年代以来，已广泛应用于工业的各个领域。
[３]１焊接激光器焊接用激光器要求功率密度高（１０～１００ｗ／ｃｍ)、功率密度分布呈基模态、光束质量好等。
常用的焊接激光器主要包括以下几种：ＣＯ2气体激光器、ＮＤ:ＹＡＧ激光器、光纤激光器、碟形ＹＡＧ激光器和半导体阵列激光器等。
表１列出几种焊接激光器的主要技术性能参数下，只有焦点处于最佳位置范围内才能获得最大。
２激光焊接和传统电弧焊的最大区别在于热传导方式的不同，材料对激光束能量的吸收受到很多因素的影响，激光束的类型、即时激光束的能量密度和材料的表面状态都会影响能量的传输。
影响材料激光焊接的两个重要指标是：（１）热传输效率，即工件吸收的热量与激光束能量之比。
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究激光焊接技术是一种高效、精密的焊接方法，已经在许多领域得到了广泛的应用。
随着制造业的不断发展和现代化要求的增加，激光焊接技术也不断得到改进和完善。
本文将探讨激光焊接技术的研究现状和发展趋势，并分析其在不同领域中的应用前景。
一、激光焊接技术的研究现状激光焊接技术利用高能量激光束对接触材料进行熔化和连接，是一种高温、高速的焊接方法。
近年来，随着激光器和控制系统的技术进步，激光焊接技术在制造业中得到了广泛应用。
其主要优点包括焊接速度快、热影响区小、焊缝质量好等。
1. 激光焊接材料的研究随着新材料的不断涌现，激光焊接技术对材料要求也日益严格。
目前，除了传统的金属材料外，激光焊接技术还被广泛用于焊接塑料、陶瓷等非金属材料。
各种新材料的应用也对激光焊接技术提出了新的挑战，需要不断改进和完善。
2. 激光焊接设备的改进随着激光技术的不断进步，激光焊接设备也得到了不断的改进和完善。
新型的激光器、光学系统和控制系统的应用，使激光焊接技术在焊接速度、精度和稳定性等方面得到了进一步提高。
3. 激光焊接过程的模拟与优化激光焊接过程是一个复杂的热传导和流动过程，对于焊接参数的选择和优化具有重要意义。
利用计算机模拟和数值仿真技术，可以对激光焊接过程进行精确的模拟和分析，帮助优化焊接参数，提高焊接质量和效率。
4. 激光焊接技术在自动化生产中的应用随着工业自动化程度的不断提高，激光焊接技术也在自动化生产线中得到了广泛应用。
自动化焊接系统可以实现高效、精密的焊接，提高生产效率和产品质量。
1. 高功率、高品质激光器的应用随着激光器技术的进步，高功率、高品质的激光器将更多地应用于激光焊接领域，提高焊接速度和质量。
2. 激光辅助焊接技术的发展激光辅助焊接技术是将激光能量和传统焊接方法相结合，可以在一定程度上弥补传统焊接方法的不足，提高焊接效率和质量。
3. 激光焊接过程的智能化控制利用先进的传感技术和智能控制系统，可以实现激光焊接过程的实时监测和自动调整，提高焊接一致性和稳定性。
激光焊接技术现状及展望研究
激光焊接技术现状及展望研究激光焊接技术是一种高新技术，具有高效、高精度、高质量的特点，已经在多个行业得到广泛应用。
随着科学技术的不断进步和发展，激光焊接技术也在不断提升和完善。
本文将从激光焊接技术的现状及发展状况、存在的问题以及未来的发展展望等方面进行详细探讨和分析。
一、激光焊接技术的现状激光焊接技术是指在焊接过程中使用激光作为热源，通过光束的高能量密度和聚焦性，使工件表面瞬间受热熔化，实现焊接的技术。
激光焊接技术在金属材料、塑料、玻璃等材料的焊接中具有独特优势，其焊接速度快、热影响区小、变形小、焊缝质量高、可焊接性广泛等特点，被广泛应用于汽车制造、航空航天、电子电器、光电子等行业。
目前，激光焊接技术已经取得了许多突破性进展。
一是激光设备技术得到了快速发展，激光功率不断提高，激光光束质量不断改善，激光系统性能更加稳定可靠。
二是激光光源技术不断进步，出现了多波长激光器、高功率连续激光器、超快激光器等新型激光器。
三是焊接控制技术不断完善，焊接质量监测与控制系统、自适应控制系统等先进技术的应用不断提高了激光焊接的自动化程度和焊接质量。
尽管激光焊接技术已经取得了很多进展，但仍然存在一些问题亟待解决。
一是焊接效率和成本问题。
虽然激光焊接速度较快，但设备成本较高，焊接效率不足以满足大批量生产的需求。
二是焊接适应性问题。
激光焊接技术对工件材料和形状有一定要求，对于特殊材料和复杂形状的工件，其焊接适应性有限。
三是焊接质量问题。
激光焊接易受热影响、气孔、裂纹等质量缺陷的影响，需要进一步提高焊接质量。
激光焊接技术是一种高效、高精度、高质量的焊接技术，具有广泛的应用前景。
尽管目前仍然存在一些问题，但随着科学技术的不断发展，相信这些问题将得到有效解决，激光焊接技术将在未来得到更加广泛的应用。
希望相关领域的研究人员共同努力，加快激光焊接技术的研究与应用，为我国制造业的发展做出更大的贡献。
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究
激光焊接技术的研究现状及发展趋势探究【摘要】激光焊接技术作为现代焊接技术中的重要组成部分，应用广泛，研究意义深远。
本文从激光焊接技术的基本原理出发，对其研究现状进行了探讨，同时分析了其发展趋势和工业生产中的应用情况。
文章还探讨了激光焊接技术的优势与劣势，对其未来发展方向进行了展望，并讨论了激光焊接技术所面临的挑战和机遇。
通过本文的研究，可以更全面地了解激光焊接技术的现状和未来发展方向，为相关研究和工程应用提供参考依据。
【关键词】激光焊接技术、研究现状、发展趋势、应用领域、工业生产、优势、劣势、未来发展、挑战、机遇、展望1. 引言1.1 激光焊接技术的重要性激光焊接技术是目前工业生产中一种重要的焊接方法，具有高精度、高效率、无污染等优点。
它在汽车制造、航空航天、电子设备、医疗器械等领域得到广泛应用，为产品质量提升和生产效率提高提供了重要支持。
激光焊接技术的重要性体现在能够实现对不同材料的高质量焊接，满足了工业生产对焊接质量和效率的要求，有助于推动工业自动化和智能化发展。
深入研究和探索激光焊接技术的发展规律和创新应用是当前焊接领域的重要课题。
1.2 激光焊接技术的应用领域激光焊接技术在今天的工业生产中已经得到广泛应用。
其应用领域涵盖了航空航天、汽车制造、电子、医疗器械、光电子、船舶制造等多个领域。
在航空航天领域，激光焊接技术被用于制造航天器的发动机、燃烧室、推进器等部件，可以提高部件的精度和耐久性。
在汽车制造领域，激光焊接技术被广泛应用于汽车车身、底盘、发动机等部位的焊接，可以提高车身的强度和轻量化。
在电子领域，激光焊接技术被用于微电子器件、半导体器件的焊接，可以提高器件的可靠性。
在医疗器械领域，激光焊接技术被用于医疗器械、医疗设备的生产和维修，可以提高器械的卫生性和精度。
在光电子领域，激光焊接技术被用于光电子器件的生产，可以提高器件的稳定性和性能。
在船舶制造领域，激光焊接技术被用于船体、船板等部件的生产，可以提高船舶的耐用性和抗压性。
- 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)。
河南科技2013．NO．04Journal of Henan Science and Technology工业工程与技术激光焊接技术综述郑喜军(中航锂电(洛阳)有限公司，河南洛阳471003)摘要：本文简要概述了激光及激光器原理，激光焊接技术的发展历史，重点阐明了激光焊接机理及主要工艺参数，同时对激光焊接技术的工艺特点及存在的问题进行了论述。
关键词：激光;激光焊接;深熔焊接;热传导焊接Abstract :The article illustrated the laser and the principle of laser device ，development history of laser welding technology with an em-phasis on the mechanism and main technological parameters of laser welding．Meanwhile ，discussed the process characteristics of laser welding technology and its existing problems．Key words :laser ;laser welding ;deep penetration laser welding ;heat conduction laser welding 中图分类号：T6456文献标识码：A 文章编号：1003－5168(2013)07－0038－03激光是20世纪以来，人类的又一重大发明，它是由美国科学家C．H．Townes 和T．H．Maiman 等在1960年发明出来的。
激光是辐射的受激发射光放大的简称，是一种电磁波，是通过人工增幅产生的。
其产生的基本条件包括泵浦源、激光介质和谐振腔等，激光具有高的单色性、方向性、相干性和亮度性，激光是一种新型热源［1，2］。
激光焊接是激光加工技术应用的重要方面之一，更是2l世纪最受瞩目、最有发展前景的焊接技术［3］。
与传统焊接方法对比，激光焊接具有很多优势，实践证明，激光焊接应用范围越来越广泛，基本上传统焊接工艺可以使用的领域，激光焊接都能胜任，且焊接质量更高，效率更快。
随着新的激光焊接技术和设备的研发，激光焊接正在逐渐取代传统的焊接技术。
自20世纪70年代以来，已广泛应用于工业的各个领域。
1激光焊接机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振荡，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［4］。
图1为激光器原理示意图，图2为激光焊接示意图。
图1激光器原理图2激光焊接示意图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［5］。
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。
1．1热传导焊接机理［6］当激光功率密度小于105W /cm 2时，金属表面温度迅速加热到熔点和沸点之间而熔化，通过热传导把热能向金属内部传递，使熔池逐渐扩大，冷却凝固时结晶形成焊点或者焊缝，焊缝类似为椭球形。
激光与材料的相互作用过程中，很大一部分激光束被金属表面反射，激光的吸收率较低，没有蒸汽压的作用，激光光斑功率密度也会变得较低，不产生小孔效应。
因此，热传导焊接时熔深浅，速度较慢。
图3为热传导焊接机理示意图。
图3激光热传导焊机理1．2深熔焊接机理［7］当照射到金属表面的激光功率密度大于106W /cm 2时，金属表面温度可在极短的时间内（10－6 10－5S ）使加热区域的金属熔化及汽化，产生金属液体和金属蒸汽，气态金属产生的蒸汽压很高，足以克服液态金属的表面张力，把熔化的金属向四周吹散，形成小孔。
随着金属蒸汽的逸出，在工件上方及小孔内部形成等离子体，较厚的等离子体云会对入射激光具有一定屏蔽作用。
激光束在小孔内产生多重的反射，小孔几乎可以吸收全部的激光能量，使小孔进一步加深，当激光束在小孔产生的金属蒸汽压力与液态金属的表面张力和重力平衡后，小孔不再加深而形成一个深度稳定的小孔，这就是小孔效应。
当工件以一定的速度相对于激光束移动时，小孔前方的金属不断熔化和汽化，液态金属流向小孔后方，逐渐凝固形成焊缝，这种焊接机理叫深熔焊，是激光焊接中最常用的焊接模式。
在激光深熔焊时，材料对激光束的吸收决定于小孔和等离子体效应。
一般来说，工件表面的等离子体云吸收部分激光，使激光有效的能量较低，并使光束波前畸变导致焦光斑扩散，使表面熔化区扩大，因此等离子体云对焊接过程有害。
常采用以下两种预防措施：一是使用保护气体吹散激光与工件作用点反冲出的金属蒸汽；第二种是使用保护气体，抑制金属蒸汽电离，阻止等离子体云的产生。
图4为深熔焊接机理示意图。
832013．NO．04工业工程与技术Journal of Henan Science and Technology河南科技图4激光深熔焊接机理2激光焊接特点激光焊接经历了由脉冲激光焊接到连续激光焊接，低功率焊接到高功率焊接，薄板焊接到厚板焊接，低速焊接到高速焊接的过程。
与传统焊接相比，其主要优势集中在以下几个方面：（1）能量密度高。
功率密度达106 108W/cm2，深宽比大，最高可达10：1，焊缝晶粒细小致密［8－11］。
（2）激光焊接速度快、熔深大［8，12－13］。
由于能量密度大，激光焊接过程中，在金属材料上产生匙孔，激光能量通过小孔往工件焊接方向传导，而横向传导较少，因而在焊接时，能量较集中，熔深大，焊接速度快。
（3）激光焊接热输入量小，热影响区小，焊接变形小［8，14］。
由于激光焊接功率密度高，所以很小的热输入量就可以实现良好的焊接，从而热影响区及焊接变形很小。
（4）激光焊缝力学性能好，力学性能强于母材［15］。
焊缝强度高、焊接速度快、焊缝窄且表面状态好，免去焊后清理等工作。
（5）能在室温或特殊条件下进行焊接。
激光在真空、空气及某种气体环境中均能焊接，并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。
（6）可以焊接一般焊接方法难以焊接的材料，以及同种或异种难焊材料［16］。
如高熔点金属等，甚至可用于非金属材料的焊接，如陶瓷等。
（7）可实施非接触远距离焊接。
没有工具损耗或工具调换等问题［17］。
（8）激光焊接属非接触加工，与接触焊工艺相比，无电极、工具等的磨损消耗，无加工噪声，对环境无污染［17］。
（9）焊接系统具有高度的柔性化。
与CAD/CAM或机器人联合组成的焊接系统可形成多功能的激光加工系统，易于实现自动化［18］。
但是，激光焊接与传统焊接方法相比，也存在一定的局限性，主要集中在以下几个方面：（1）对焊接工件加工、装配精度、定位精度要求较高，且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移，这是因为激光聚焦后光斑尺寸小，焊缝窄。
如工件装配精度或光束定位精度达不到要求，很容易造成焊接缺陷［4，8，19，20］。
（2）激光器及焊接系统各配件的价格较为昂贵，一次性投资大，初期投资及维护成本比传统焊接工艺高，经济效益较差［18］。
（3）受熔深的限制，激光焊接不适宜焊接厚度较大的材料。
（4）由于固体材料对激光的吸收率较低，特别是在出现等离子体后，因此激光焊接的转化效率普遍较低［21，22］（通常为5% 30%）。
（5）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［21，22］。
3影响激光焊接的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、焊接速度和辅助吹气等。
3．1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104 106 W/cm2。
3．2激光脉冲波形激光脉冲波形既是区别是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%的激光能量被反射损失掉，且反射率随着表面温度的变化而变化。
在一个激光脉冲作用周期内，被加工金属的反射率的变化也很大。
图5－8为不同材质的激光焊接脉冲波形。
3．3激光脉冲宽度激光脉冲宽度是激光焊接中的一个重要问题，尤其对于薄壁构件焊接时，显得更为重要。
激光脉冲宽度由熔深与热影响分区决定，激光脉冲宽度越长，热影响分区就越大，熔深随着激光脉冲宽度的1/2次方增大。
但激光脉冲宽度的增大会降低其峰值功率，较低的峰值功率又会导致多余的热输入。
3．4离焦量焦斑激光焊接通常需要一定的离焦，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［7］：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，当正负离焦量相等时，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部分汽化，形成高压蒸汽，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，易形成更强的熔化及汽化，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；焊接薄壁材料时，宜用正离焦。
通常长焦距的能量密度低，光斑大，能量密度足够情况下，可用于对接头定位精度不高的焊接；短焦距的能量密度较高，光斑小，要求工件配合间隙要小。
由D=fθ可知，聚焦镜焦距越小，焦点光斑直径越小，穿透力越强，对高度也越敏感。
激光光束的聚焦光斑直径与激光器输出光束的模式密切相关，模式越低，聚焦后的光点越小，焊缝越窄，热影响区越小。
93河南科技2013．NO．04Journal of Henan Science and Technology工业工程与技术3．5焊接速度焊接速度决定了焊接表面质量、熔深、热影响区等。
焊接速度的快慢会影响单位时间内的热输入量，焊接速度过慢，则热输入量过大，导致工件烧穿，焊接速度过快，则热输入量过小，造成工件焊不透。
通常采用降低焊接速度的方法来改善熔深。
3．5辅助吹保护气辅助吹保护气在高功率激光焊接中是必不可少的一道工序。