激光焊接基本原理讲解
激光焊接机的原理
激光焊接机的原理作为一种现代化的焊接技术，激光焊接已经在各种行业中被广泛应用。
它的成功离不开它独特的工作原理。
本文将详细解析激光焊接机的工作原理。
一、激光焊接简介激光焊接旨在利用激光束的高聚焦能力，将能量精确地聚焦在一个非常小的区域内，从而使两个物体粘合在一起。
用于激光焊接的激光器非常强大，能够产生高能量密度，使金属表面瞬间熔化。
当激光束在母材中扫过时，会在焊缝地区形成一个熔融坑。
这个熔融坑以非常高的速率冷却，从而形成一个牢固的焊缝，并能够保留所焊接材料的各种有益物理特性。
二、激光焊接机的技术原理1. 激光产生激光焊接机使用激光器发生器产生高强度、高能量的激光束。
激光器发生器中包含一个激光介质，例如Nd：YAG或Nd：YVO4晶体。
在正常条件下，这些晶体中的粒子处于低能量状态，而经过特定的处理后，激发它们并将它们转移到高能量状态。
当这些粒子返回到低能量状态时，它们会放出一种特殊的能量形式——激光束。
2. 激光束激光束是由激光器发生器产生的，它的波长通常在400nm到1064nm之间。
激光束由激光器发生器中的反射镜反射并集中在透镜上，进而形成高密度、高强度的光束。
通过透镜调焦，可以将激光束精密地聚焦到小于0.2mm的焦点。
3. 板材熔化激光束焦点经由对焊件（例如板材）的扫描或自由移动，以产生分化，其功率密度高于材料的熔化点，从而在扫描过程中的瞬间在工件表面形成一定深度的熔池。
通过对激光束、扫描速度和加工监控等核心参数进行控制，可以确保焊缝的深度和宽度。
4. 累积形成焊缝在建造焊缝的过程中，激光焊接机通过缓慢移动激光光束并剥离一层层，逐个建造焊缝的部分。
在光斑运动的时间内，银合金流体持续加入到光斑，因为银是难熔液体，所以从光斑周围的光斑内推动挤压，光束中的盐类,即镁和氯化物溶解到熔体中，保证了光斑和银之间的黏附。
完成焊缝后，光束向其余焊接部分移动，以逐步焊接整个工件。
总之，通过连续控制激光束的位置和强度，利用金属材料迅速熔化并重新凝固，就能快速、准确地完成焊接工作。
激光焊接技术应用3篇
激光焊接技术应用第一篇：激光焊接技术的基本原理及应用激光焊接技术是一种高效、高精度的焊接方法，被广泛应用于航空航天、汽车、电子、医疗、机械等行业。
它主要利用激光束的高能量密度和狭窄聚焦的特性，将金属材料熔化并凝固成为一体。
下面将详细介绍激光焊接技术的基本原理及应用。
一、激光焊接技术的基本原理激光焊接技术是通过高能量密度的激光束对金属材料进行加热，使其熔化和凝固，实现金属之间的连接。
在激光焊接过程中，激光束被聚焦到比光束直径更小的区域内，形成数十万至数百万度的高温点。
这样的高温点可以迅速将金属熔化融合，并形成稳定的焊接连接。
激光焊接技术具有以下几个基本特点：1. 较高的功率密度：利用激光束的高能量密度加热金属材料，可以迅速进行熔化和凝固，实现高效、快速的焊接。
2. 狭窄的焊接区域：激光束可被聚焦到小于0.2mm的区域内，能够实现高精度、高质量的焊接。
3. 快速焊接速度：激光焊接可达到每秒10米的快速焊接速度，能够快速完成大批量的生产任务。
二、激光焊接技术的应用激光焊接技术被广泛应用于各种各样的工业领域。
下面是具体的应用举例：1. 航空航天领域：激光焊接技术能够实现高强度、高质量的金属结构焊接，因此在航空航天领域被广泛应用。
它可以用于制造飞机引擎部件、机身连接结构等。
2. 汽车行业：激光焊接技术可以用于汽车制造中的零部件制造和组装。
它可以用于车身、引擎、制动系统等组件的焊接，保证汽车安全性和性能。
3. 电子行业：激光焊接技术可以制造电子产品中的电池、触摸屏、芯片等关键部件。
它可以实现高精度的焊接，提高了产品的质量和可靠性。
4. 医疗行业：激光焊接技术可以用于医用器械的制造中。
例如，可以使用激光焊接技术制造人工关节、牙齿种植体等。
5. 其他行业：激光焊接技术还可以用于钢结构、家用电器、建筑材料等领域。
例如，它可以用于建筑钢结构的连接和家用电器中的焊接。
总之，激光焊接技术的应用领域非常广泛，优势明显，随着技术的不断发展，激光焊接技术将在各行各业的应用中得到更加广泛的推广和使用。
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。
激光焊接基本原理讲解
激光焊接基本原理讲解激光焊接是一种高能密度、高速度、高精度的焊接技术，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子制造、通信设备等领域。
激光焊接基本原理主要包括光学原理、热传导原理、材料相互作用原理和焊接过程控制原理。
光学原理是激光焊接的基础。
激光是一种特殊的光束，具有单色性、相干性和方向性。
激光器通过电子激发的方式产生一束具有高能量密度的光，然后经过光束整形、光束传输和光束聚焦等步骤，将光束聚焦到焊接接头上，形成一个焦点，使焊接接头处的工件局部加热至熔化或变软状态。
热传导原理是激光焊接中的重要因素。
激光焊接是通过加热工件表面使其熔化，并通过热传导使熔化区域扩散到接缝两侧，实现焊接连接。
当激光束聚焦到焊接接头上时，光能被吸收并转化为热能，工件表面温度迅速升高，超过了金属的熔点，从而使接头处的金属熔化。
然后，由于热传导作用，熔化区域的温度逐渐降低，热量向接头两侧传导，使熔化区域逐渐扩散到接头两侧的工件上，最终形成一道连续的焊缝。
材料相互作用原理是指激光和材料之间的相互作用过程。
激光通过与工件表面相互作用，使金属吸收激光能量并转化为热能，从而引发熔化和变形。
金属在激光束的作用下，表面的氧化物和附着物会蒸发或溶解，使金属表面得到净化。
同时，激光还能通过与金属表面的反射和散射以及与烟雾或气体的相互作用，影响激光束的传输和能量聚焦效果。
焊接过程控制原理是激光焊接的关键。
激光焊接过程中，需要控制激光功率、焦距、焊接速度和焊接时间等参数，以实现理想的焊接效果。
激光功率直接影响焊接接头的熔化和热影响区大小，过高或过低的功率都会影响焊接质量。
焦距决定焦点的位置和焦点大小，过大或过小的焦距都会导致焊接效果不理想。
焊接速度和焊接时间决定了焊缝的宽度和深度，过快或过慢的速度都会对焊接质量产生影响。
综上所述，激光焊接基本原理包括光学原理、热传导原理、材料相互作用原理和焊接过程控制原理。
通过理解和控制这些原理，可以实现高能量密度、高速度和高精度的激光焊接，提高焊接质量和生产效率。
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使用激光束来进行焊接的方法。
它利用激光束的高能量和高聚焦度，将材料加热到熔点或者融化状态，从而实现材料的焊接。
激光焊接技术已广泛应用于各个行业，包括汽车制造、电子设备制造、航空航天工业等。
激光焊接技术的原理是利用激光器产生的激光束，经过透镜聚焦后，将高能量的激光束集中到焊接接头上。
当激光束照射到材料上时，它会与材料表面的原子或者分子产生相互作用，将光能转换为热能。
这样，就可以在局部区域内使材料加热到高温，从而达到焊接的目的。
激光焊接技术的工艺分析主要包括焊接参数的选择和焊接过程的控制。
焊接参数的选择是激光焊接工艺中非常重要的一环。
它包括激光功率、激光束的聚焦度、焊接速度等参数的选择。
激光功率的选择要根据焊接材料的种类和厚度来确定，功率过低会导致焊接质量不理想，功率过高会使焊接区域过热。
激光束的聚焦度决定了焊接区域的尺寸和能量密度，它的选择要根据焊接接头的形状和尺寸来确定。
焊接速度的选择要根据焊接接头的材料和厚度来确定，速度过快会导致焊接区域充分融化不充分，速度过慢会使焊接区域过热。
焊接过程的控制是保证激光焊接质量的关键。
焊接过程的控制包括焊接接头的准备、激光束的照射、焊接区域的保护、焊接过程的监控等。
焊接接头的准备包括清洁表面、调整焊接接头的形状和尺寸等。
激光束的照射要保证激光束的聚焦度和焊接速度均匀稳定。
焊接区域的保护可以采用惰性气体保护或者真空环境，以防止氧化和污染。
焊接过程的监控可以通过温度传感器、红外摄像头等设备来实现，以保证焊接过程的质量和稳定性。
激光焊接技术是一种高精度、高效率的焊接方法。
它的原理是利用激光束将材料加热到熔点或者融化状态，然后实现材料的焊接。
激光焊接技术的工艺分析包括焊接参数的选择和焊接过程的控制，这些都是保证激光焊接质量的关键。
激光焊接技术的应用前景非常广阔，它将继续在各个领域中发挥重要作用。
激光焊接原理及工艺应用
相干性好： 普通光源上不同点发出的光在不同方向上、不同时间里都是杂乱无章的，经过透镜后也不可能会聚在一点上。 激光与普通光相比则大不相同。因为它的频率很单纯，从激光器发出的光就可以步调一致地向同一方向传播，可以用透镜把它们会聚到一点上，把能量高度集中起来，这就叫相干性高。一台巨脉冲红宝石激光器的亮度可达1015w/cm2·sr，比太阳表面的亮度还高若干倍。方向性强 激光的方向性比现在所有的其他光源都好得多，它几乎是一束平行线。如果把激光发射到月球上去，历经38.4万公里的路程后，也只有一个直径为2km左右的光斑。单色性好： 受激辐射光（激光）是原子在发生受激辐射时释放出来的光，其频率组成范围非常狭窄，通俗一点讲，就是受激辐射光单色性非常好，激光的“颜色”非常的纯（不同颜色，实际就是不同频率）。激光的单色性是实现激光加工的重要因素。我们可以通过简单的物理实验来说明这个问题亮度高
激光器分类
YAG脉冲激光焊接机由于加工精度高，热输入量小，工件变形小，生产效率快，自动化程度高等优点，被广泛应用于IT消费类电子产品的加工制造中
2、激光焊接原理及特性
激光焊接原理
激光焊接原理
激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功率密度等特性进行工作，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。
激光焊接的特性
焊接方式
热影响区
热变形
焊缝质量
是否添加焊料
焊接环境
激光焊接
较小
较小
较好
否
无要求
电子束焊
较小
较小
较好
否
真空
等离子弧焊
一般
一般
一般
是
激光焊接的原理及应用技术
激光焊接的原理及应用技术1. 激光焊接的原理激光焊接是一种利用激光器产生的高能密度激光束，通过瞬时加热工件表面，使其局部融化并冷却固化，从而实现工件的连接的焊接方法。
其原理主要包括以下几个方面：1.激光束的产生：激光器通过在激活介质中产生受激辐射，使光源被放大和高度集中，最终形成激光束。
常用的激光器有Nd:YAG激光器和CO2激光器等。
2.激光束的聚焦：激光束经过透镜的聚焦，使光斑变小，能量密度增大，从而实现对工件表面的局部加热。
3.工件的表面反射与吸收：激光束在工件表面的反射与吸收决定了焊接的效果和速度。
通常选择适合工件材料的激光波长以及表面特性，以提高激光能量的吸收和减少反射。
4.瞬时加热与冷却固化：激光束聚焦后，对工件局部加热，使其达到熔点并融化。
然后，在激光束停止作用后，工件迅速冷却固化，从而实现焊接。
5.辅助装置：为了实现更好的焊接效果，常常使用辅助装置，如气体保护装置、焊缝支撑装置等，以控制焊接过程中的温度、压力和形状，从而实现高质量的焊接。
2. 激光焊接的应用技术激光焊接作为一种高效、精确的焊接方法，广泛应用于多个领域。
以下是激光焊接的一些主要应用技术：1.金属焊接：激光焊接在金属焊接领域有着广泛的应用。
它可以用于焊接各种金属材料，如钢、铝、铜等。
激光焊接具有焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等优点，在汽车制造、航空航天等领域得到广泛应用。
2.电子设备焊接：激光焊接可以精确控制焊接过程中的温度和形状，非常适用于微电子器件的焊接。
常见的应用包括电路板的微焊接、半导体器件的封装焊接等。
3.光纤连接：激光焊接在光纤通信领域也有重要应用。
激光焊接可以实现光纤端面的精确对接，提高光纤连接的质量和稳定性，从而提高光纤通信的效果。
4.医疗器械焊接：激光焊接在医疗器械的生产过程中起着重要作用。
激光焊接可以实现对生物材料的精确焊接，如钛合金、不锈钢等，用于制作人工关节、牙科器械等医疗器械。
5.精细零件焊接：激光焊接在微细零件的焊接上表现出优势。
焊接工艺的激光焊接技术要点
焊接工艺的激光焊接技术要点随着科技的不断进步和发展，激光焊接技术作为一种高效、精确的焊接方式得到了广泛的应用。
激光焊接技术利用激光束对焊接材料进行加热，达到熔化的目的。
本文将重点介绍激光焊接技术的要点，并讨论其在焊接工艺中的应用。
一、激光焊接技术的基本原理激光焊接技术利用激光束对焊接材料进行加热，并在激光束的照射下使熔融池形成，从而实现材料的焊接。
激光束通过光学元件的准直和导引，最终集中到焊接接头上。
激光焊接的热源浓度高、对热影响区小，具有焊接速度快、熔深大、焊缝质量高等优点。
二、激光焊接技术的要点1. 激光焊接设备的选型激光焊接设备的选型是激光焊接工艺的关键。
选型时需考虑到焊接材料的种类、厚度、焊接条件等因素，并结合生产需求和经济实际进行选择。
常见的激光焊接设备有CO2激光器、光纤激光器等。
2. 材料准备和表面处理激光焊接需要对焊接材料进行预处理，以保证焊接质量。
材料准备包括焊缝的设计、材料的选择和切割等。
表面处理则主要包括除锈、除油和打磨等工艺，以保证焊接材料表面的洁净度。
3. 焊接参数的选择激光焊接参数的选择是影响焊接质量的重要因素。
焊接参数包括激光功率、焊接速度、激光束直径等。
选取适当的焊接参数可以提高焊接速度和焊接质量，同时减小焊接变形和热影响区。
4. 焊接过程控制激光焊接过程控制是确保焊接质量的关键。
焊接过程控制主要包括焊接速度、激光束角度、焊接位置等的控制，以及焊接过程中的监测和调整。
合理的焊接过程控制可以提高焊缝质量和焊接效率。
三、激光焊接技术在焊接工艺中的应用激光焊接技术由于其独特的优点，在焊接工艺中得到了广泛的应用。
它被广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备制造等领域。
在汽车制造中，激光焊接可以用于车身焊接、发动机焊接等环节；在航空航天领域，激光焊接可以用于航空发动机叶片的焊接和涡轮盘的焊接等；在电子设备制造中，激光焊接可以用于电子器件的封装等。
激光焊接技术的应用可以提高生产效率，减小焊接变形和热影响区，同时提高焊接强度和焊缝质量。
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是一种利用高能量激光束进行材料焊接的技术。
它将激光光束聚焦到焊接点上，通过高能量密度的激光束短时间内加热材料，使其熔化并形成焊缝。
激光焊接的原理是利用激光的高强度和高能量密度。
激光是由激光器产生的一种狭窄、一致、相干的光束，具有较高的单色性和方向性。
激光束经过透镜聚焦后，能够将光束的能量集中到一个非常小的点上，从而形成高能量密度的光斑。
在这个高能量密度的光斑中，材料会迅速升温，达到熔化温度并形成焊缝。
激光焊接的工艺分析主要包括以下几个方面：1. 激光参数选择：激光焊接中，激光的功率、波长、脉冲频率等参数都会对焊接效果产生影响，需要根据具体材料和焊接要求选择合适的参数。
功率过大会产生焊缝熔穿，功率过小则焊缝质量不达标。
2. 材料选择：不同材料对激光焊接的适应性不同。
一些金属材料如铝合金、不锈钢等较容易进行激光焊接，而一些非金属材料如聚合物、陶瓷等则较难焊接。
3. 聚焦方式选择：激光焊接中，激光束的聚焦方式可以采用透镜、镜面反射等方法。
选择适当的聚焦方式可以提高焊接效果和效率。
4. 热影响区分析：激光焊接产生的高能量热源会对周围材料产生热影响，造成热变形、应力集中等问题。
需要通过优化焊接参数和调整焊接工艺，减小热影响区，降低热变形和应力。
5. 焊接质量控制：激光焊接中，焊缝形状、焊缝宽度、焊接深度等焊接质量指标直接影响焊接的可靠性。
需要通过严格控制焊接工艺参数和焊接设备的运行状态，保证焊接质量。
激光焊接技术具有焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等优势，已广泛应用于汽车制造、航空航天、电子电器等行业。
随着激光技术的不断发展，激光焊接技术将会在更多领域得到应用。
激光焊接机工作原理
激光焊接机工作原理1.激光发生器激光发生器是激光焊接机的核心部件，它能够产生一束单色、一致相位和方向的激光束。
激光发生器通常采用固体激光器或气体激光器。
其中，固体激光器通过在激活介质中释放能量来产生激光束，气体激光器则在激光气体中通过放电来产生激光束。
2.激光束控制系统激光束控制系统是激光焊接机中的另一个重要部件，它能够控制激光束的大小、方向和焦点位置，从而使其能够精确地照射到焊接接头上。
激光束控制系统通常由准直器、大小系统、扫描控制系统和光束稳定系统等组成。
3.工件定位系统工件定位系统是激光焊接机中用于固定并定位待焊接工件的部件。
它能够根据工件的形状和尺寸进行调整，并确保待焊接的接头位于激光焊接机的焊接范围内。
4.辅助气体系统辅助气体系统是激光焊接机中用于辅助焊接过程的部件。
它能够通过向焊接接头上方喷射惰性气体，如氩气或氮气，来保护焊接接头不被外界气体和氧气污染。
辅助气体还可以用于吹除接头表面的灰尘和杂质，提供清洁的焊接环境。
5.焊接监控系统焊接监控系统是激光焊接机中用于监测和控制焊接过程的部件。
它可以通过对焊接接头的温度、形状、质量和焊接速度等参数进行测量和分析，从而及时发现并修正潜在的焊接缺陷。
6.焊接过程当激光束穿过激光焊接机的准直器和大小系统后，它将被聚焦到焊接接头上，产生高温区。
在高温区内，接头材料被熔化并与其他接头材料相融合，形成一个坚固的焊接连接。
焊接过程中，辅助气体会从激光焊接机的喷嘴中喷射出来，保护焊接接头并吹除焊接区域的灰尘和杂质。
总结：激光焊接机工作原理是通过激光束在焊接接头上产生高温，使接头材料熔化并连接。
它由激光发生器、激光束控制系统、工件定位系统、辅助气体系统和焊接监控系统等组成。
在焊接过程中，激光束被聚焦到焊接接头上，辅助气体保护接头不受外界气体和氧气污染。
焊接监控系统可以实时监测和控制焊接过程，确保焊接质量达到要求。
激光焊接机具有高精度、高效率和低热影响区等特点，广泛应用于金属和非金属材料的焊接领域。
简述激光焊接的原理及其激光焊接设备的基本组成。
简述激光焊接的原理及其激光焊接设备的基本组成。
激光焊接是一种高能量密度热源下焊接的一种技术，通过将激光束集中在工件接触处，如金属材料或塑料材料，以达到局部熔化，并在凝固时形成一种牢固的连接。
激光焊接的原理：激光焊接是在激光束的作用下，在材料表面或内部形成高温区域，使其熔化和凝固，以实现焊接。
具体地说，激光束通过光学系统，可以聚焦在一点上，将激光束的能量集中在这个焦点，形成高能流密度。
在金属表面，激光能与金属原子发生反应，原子吸收激光能，电子在激光束的作用下被激发，形成高能量电子云，产生高温区域。
这种高温区域可以使金属熔化，在凝固后形成焊缝。
激光焊接的焊接深度和焊缝形状通过调节激光束的聚焦位置、功率和时间来控制。
激光焊接设备主要包括激光器、光学系统、电子控制系统、工件定位系统和安全设施等组成，下面对每部分进行详细说明。
1.激光器：激光焊接的核心设备，激光器产生可靠的激光束，激光器种类有气体激光器、半导体激光器和固体激光器等，根据物料的特性和焊接需求进行选择。
2.光学系统：激光器产生的激光束需要通过光学系统进行聚焦和调节，达到所需的焊接效果。
光学系统主要由激光头、透镜、激光束控制系统和轴向运动系统组成。
激光头主要进行激光束的调节和聚焦处理，透镜主要用于进行激光束的聚焦和调节。
3.电子控制系统：包括工控机、PLC电气控制箱等，控制激光器和光学系统的运行和焊接参数的设置和控制。
4.工件定位系统:焊接时需要对工件进行精确定位，以确保焊接质量。
定位系统主要包括夹具装置、传动机构和运动控制系统。
5.安全设施：激光焊接涉及到高能量激光束，必须采取相应的安全措施。
如进行防护墙、视窗、激光报警、喷水等安全设施。
在激光焊接过程中，需要根据工件材料、形状和焊接要求调整激光束的输出功率、聚焦位置、聚焦半径、焊接速度等参数，以达到最佳的焊接效果。
激光焊接具有高效率、高质量和高精度的特点，在汽车、航空、电子、医疗等领域被广泛应用。
激光的焊接原理及工艺应用
激光的焊接原理及工艺应用1. 激光焊接的原理激光焊接是利用激光束的高能量密度，将焊接区域加热至熔化或融化状态，通过热传导或熔池混合来实现材料的焊接。
主要原理包括以下几个方面：•光能转化：激光束通过外部激光器产生，由电能转化为光能，具有高能量密度和高聚焦性。
•热传导：激光束在材料表面的吸收会引发局部热量的产生，这种热量通过热传导进一步加热焊接区域。
•融合：当焊接区域的温度达到材料的熔点时，材料会发生熔化，形成熔池。
•熔池控制：通过调整激光的功率、扫描速度和焊接时间等参数，可以控制熔池的形成和稳定性。
•冷却：当激光束停止输入时，焊接区域的熔池会逐渐冷却凝固，完成焊接过程。
2. 激光焊接的工艺应用激光焊接具有许多优点，例如高精度、高速度、低热输入和无接触等特点，因此在工业生产中得到广泛应用。
以下是几种常见的激光焊接工艺应用：2.1 激光传导焊接激光传导焊接是通过激光束照射在材料表面，传导热量使材料表面熔化并与另一块材料接触。
这种焊接方式适用于薄板、线材和工件表面修补等应用。
2.2 激光深熔焊接激光深熔焊接是将激光束聚焦在焊缝上，使焊缝区域瞬间加热至熔融状态，形成深度较大的熔池。
这种焊接方式适用于厚板材和精密零件的连接。
2.3 激光微焊接激光微焊接是指使用激光束进行微小焊接。
由于激光焊接具有高能量密度和高聚焦性，可以实现微小尺寸的焊接，适用于精密仪器、电子元件和细小零件等微小焊接需求。
2.4 激光点焊激光点焊是将激光束聚焦在焊接区域的其中一个点上，通过控制焊接参数实现点对点的焊接。
这种焊接方式适用于需要精确定位和高速焊接的应用，例如汽车制造、电子组装等。
2.5 激光钎焊激光钎焊是利用激光束加热钎料而不是焊接材料来实现焊接。
激光钎焊常用于合金材料、玻璃和陶瓷等难焊材料的连接。
2.6 激光搅拌焊接激光搅拌焊接是将激光束与搅拌器结合，通过旋转激光焊接头和搅拌器，实现焊缝区域的熔化和搅拌，从而实现高质量的焊缝连接。
激光焊接 原理
激光焊接原理激光焊接原理激光焊接是一种高精度、高效率的焊接方法，广泛应用于工业制造领域。
其原理是利用激光束的高能量密度和聚焦性，将材料加热至熔化点，使其发生熔合。
下面将详细介绍激光焊接的原理及其应用。
一、激光焊接的原理1. 激光的特性激光是一种具有高度聚焦性和单色性的光束，其能量密度高，可在短时间内提供足够的热量使材料熔化。
激光的单色性使其具有较小的光斑直径，从而实现高精度的焊接。
2. 热传导与熔池形成激光束照射到工件表面后，被吸收的能量迅速转化为热能，使工件表面局部区域升温。
热能通过热传导向周围区域传递，使材料迅速达到熔点。
同时，激光束的高能量密度使熔化的材料形成一个熔池，通过熔池的流动和混合，实现焊接。
3. 激光焊接的方式激光焊接可分为传导式焊接和深熔焊接两种方式。
传导式焊接是指激光束透过工件表面，照射到焊缝上方，热量通过热传导实现焊接。
深熔焊接是指激光束直接照射到焊缝上，使其瞬间加热至熔化点，形成深熔池，然后通过熔池的流动实现焊接。
二、激光焊接的应用1. 金属焊接激光焊接广泛应用于金属焊接领域，如汽车制造、航空航天、电子设备制造等。
激光焊接具有热影响区小、焊缝质量高、焊接速度快等优点，能够满足高精度、高强度的金属焊接需求。
2. 塑料焊接激光焊接也可用于塑料焊接。
塑料焊接通常采用透明塑料，激光束透过塑料表面照射到焊接区域，使其迅速加热至熔化点，然后通过熔池的混合实现焊接。
激光焊接可实现高强度的塑料焊接，广泛应用于光学器件、医疗器械等领域。
3. 精密焊接激光焊接由于其高度聚焦性和高能量密度，可实现微小尺寸的焊接。
这使得激光焊接成为精密器件的理想焊接方法，如电子器件、微电子封装等领域。
4. 自动化焊接激光焊接可与机器人技术相结合，实现自动化生产。
激光焊接的高精度和高效率使其成为自动化焊接的重要技术，可广泛应用于汽车制造、电子设备制造等领域，提高生产效率和产品质量。
总结：激光焊接是一种高精度、高效率的焊接方法，其原理基于激光束的高能量密度和聚焦性。
激光焊接机的工作原理
激光焊接机的工作原理激光焊接技术是一种应用激光进行材料焊接的高效、精确的方法。
激光焊接机是利用激光束产生的高温和高能量将工件加热至熔化状态，并通过熔化的工件与填充材料的相互融合来实现焊接的过程。
本文将详细介绍激光焊接机的工作原理。
激光焊接机的基本工作原理是利用激光束射入焊接区域，通过对焊接区域的加热使其瞬间加热至融化状态，同时提供填充材料使其与工件相互融合。
激光束通过光学系统的调节和聚焦，可以实现对焊接区域的控制和加热能量的调节。
激光焊接机中常用的激光源有固体激光器、气体激光器和半导体激光器等。
固体激光器通过控制氕化镨标等掺杂离子的浓度，可以产生具有特定能级结构的固体激光。
气体激光器则是利用激光气体在电压作用下的放电放出激光束。
而半导体激光器则直接利用半导体材料发出激光。
在激光焊接的过程中，激光束照射到焊接工件表面时，会与表面发生相互作用。
当激光束照射到金属表面时，激光能量会被金属吸收并转化为热能，使金属表面温度迅速升高。
随着激光束的作用时间增加，金属表面温度将达到熔点并瞬间熔化。
在焊接过程中，通过控制激光束的参数、焊接速度和焊接轨迹等，可以实现对焊接过程的精确控制。
激光焊接机通常使用焦点跟踪系统来实现焊接过程中焦点位置的调整，确保焊接区域能够保持在焦点之内，从而获得足够的焦点能量密度。
激光焊接机的工作原理还涉及到焊接材料的选择和填充。
一般情况下，焊接材料应具有与工件相似的熔点和熔化性能，以便实现焊接区域的融合。
填充材料可以是相同材料的补充，也可以是不同材料的添加，用于调整焊缝的性能和结构。
总的来说，激光焊接机通过激光束的照射和控制，在焊接区域产生高温和高能量，使焊接材料迅速熔化并与工件相互融合。
激光焊接机的工作原理并不复杂，但需要对激光束的参数和焊接过程进行精确的控制，以确保焊接的质量和效果。
激光焊接技术因其高效、精确的特点，在许多工业领域得到了广泛的应用。
简述激光焊接的原理及应用范围
简述激光焊接的原理及应用范围1. 激光焊接的原理激光焊接是一种利用激光束的能量将材料融合在一起的焊接技术。
其原理基于激光束的高能量浓度和方向性。
下面是激光焊接的主要原理：1.1 能量吸收激光束作为高能量光束，可以被工件表面吸收，这使得工件处于高温的能量环境中。
1.2 热传导当工件表面的能量被吸收后，热量会通过热传导方式向工件内部传递，导致工件达到融化温度。
1.3 熔融和混合当工件表面达到融化温度时，激光束继续提供能量，使得工件表面的材料熔化并混合在一起。
1.4 固化当激光束停止提供能量时，工件表面的熔融材料会迅速冷却并固化。
1.5 结合通过上述过程，激光焊接能够将材料牢固地结合在一起。
2. 激光焊接的应用范围激光焊接由于其高能量、高精度和高速度的特点，被广泛应用于多个行业。
下面是激光焊接的常见应用范围的列点：•电子电器行业：激光焊接可以用于电子元件的连接，如印刷电路板、连接线和芯片等。
•汽车行业：激光焊接可用于汽车零部件的连接，如发动机零部件、车身结构和空调系统等。
•航空航天行业：激光焊接可用于航空航天零部件的连接，如飞机机身、燃气轮机和导弹结构等。
•医疗行业：激光焊接可用于医疗器械的连接，如手术器械、假体和牙科器械等。
•光学行业：激光焊接可用于光学元件的连接，如镜片、光纤和激光器等。
•金属加工行业：激光焊接可用于金属制品的连接，如钢结构、管道和工艺品等。
3. 激光焊接的优势和限制激光焊接作为一种先进的焊接技术，具有许多优势，但也存在一些限制。
下面列出了激光焊接的优势和限制：3.1 优势•高精度：激光焊接可以实现微米级的焊接精度，适用于需求精细焊接的应用。
•高速度：激光焊接可实现快速焊接，提高生产效率。
•高能量密度：激光焊接能够提供高能量密度，使得焊接过程更加均匀和快速。
•无接触焊接：激光束无需与工件接触，减少了机械应力和热变形的风险。
•无需填充材料：激光焊接不需要额外的填充材料，节省了成本和材料浪费。
激光焊接工作原理
激光焊接工作原理
激光焊接是一种将高能量激光束聚焦到焊接接头上，通过瞬间熔化工件表面并使其融合的焊接方法。
其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 激光产生：激光装置通过激光电源提供能量，使激光器中的活性物质（如气体、晶体等）被激发，从而产生激光束。
2. 激光传输：激光束经由光学系统进行准直、聚束和对焦，最终使激光束能量在焊接点上集中。
3. 材料熔化：激光束照射到工件表面时，其高能量激光被吸收并转化为热能。
随着激光束的照射，焊接接头表面的材料迅速加热，达到熔点并熔化。
4. 熔化池形成：在材料熔化的同时，激光束的热量通过传导、对流和辐射传递到周围的区域，形成一个熔化池。
熔化池中的熔化材料可以在激光照射停止后得到冷却和凝固，形成坚固的焊缝。
5. 焊接控制：激光焊接过程中，可以通过控制激光束的功率、焦点位置和照射时间等参数，对焊接质量进行调控和控制。
总的来说，激光焊接工作原理是利用激光束的高能量将焊接接头表面的材料加热至熔点并熔化，形成熔池后迅速冷却固化，最终实现焊接效果。
这种焊接方法具有高能量密度、局部集中、焊缝狭窄等特点，广泛应用于各种金属材料的焊接。
激光焊接工作原理
激光焊接工作原理
激光焊接是利用高能密度的激光束将工件表面局部加热至熔化或汽化温度，使两个工件的接触面或接缝处发生冷却后的凝固结合过程。
其工作原理包括以下几个方面：
1. 光能的聚焦：激光束通过激光器和光学系统进行聚焦，使激光能量聚集到一个较小的焦点上，以增加光子密度和能量密度。
2. 材料吸收能量：激光束照射到工件表面后，会被工件所吸收。
吸收能量的程度取决于材料的吸收系数，即材料对激光的吸收能力。
吸收能量后，工件表面的温度会升高。
3. 热传导：激光束照射到工件表面后，热量会通过热传导方式向周围传递。
热传导速度取决于材料的热导率和热传导路径的长度。
在焊接过程中，传导热量可以使接缝两侧的材料加热至熔化温度。
4. 熔化和混合：当工件表面的温度高到足以使材料熔化时，激光束的能量会使接缝两侧的材料熔化并混合在一起。
这种混合会形成一层熔池，该熔池会随着激光束或工件的移动而沿接缝线逐渐移动。
5. 冷却和凝固：当激光束停止照射时，熔池会逐渐冷却并凝固。
冷却过程中，熔池内的材料会重新固化，并与周围的材料形成焊缝。
凝固结构的性质和焊接质量取决于凝固速率、熔池形状以及材料的特性。
总之，激光焊接利用高能密度的激光束将工件表面局部加热，使材料熔化并形成熔池，冷却后熔池固化形成焊缝，从而实现工件的焊接。
激光焊接技术原理
激光焊接技术原理
激光焊接技术是利用激光束的高能量密度和高准直性进行焊接的一种先进的焊接技术。
它是将高能激光束对焊接接头进行瞬间加热，使焊缝两侧的金属材料迅速熔化，并形成均匀的熔池。
当激光束停止照射后，熔池迅速凝固，形成焊缝。
激光焊接技术具有以下几个基本原理：
1. 焦聚原理：激光束通过透镜或反射镜等光学元件进行聚焦，将光束能量集中在焊接接头上的一个小区域内，形成高能量密度的光斑。
这样可以使焊接接头迅速加热到熔化温度。
2. 吸收原理：金属材料对于激光的吸收能力与其表面的光学特性有关，如光学吸收率、反射率等。
激光束一般选择与焊接金属材料的波长吻合的激光，以提高其在金属表面的吸收率，从而实现高效的能量转换。
3. 反射原理：激光束在金属表面的反射情况对焊接质量有重要影响。
焊接接头表面应保持干净，并且需要适当的焊接角度来减少反射。
同时，适当的选择激光功率和焊接速度可以改善焊接接头表面的反射情况。
4. 池形成与液态传递：激光加热会使焊接接头瞬间熔化，形成液态金属熔池。
熔池会受到激光束和焊接速度等因素的影响，形成不同形状和尺寸的熔池。
激光束的运动和焊接速度会影响熔池的尺寸和形态，并且对接头的焊接质量和力学性能有重要影响。
通过控制激光束的焦距、功率、光斑形状等参数，可以实现对焊接接头的精确控制。
激光焊接技术具有热影响区小、焊接速度快、形变小、熔深大、焊缝质量高等优点，广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备、激光制造等领域。
激光焊接解决方案
激光焊接解决方案激光焊接是一种高精度、高效率的焊接技术，广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等领域。
本文将详细介绍激光焊接解决方案的工作原理、优势和应用案例。
一、工作原理激光焊接通过将高能量密度的激光束聚焦到焊接接头上，使接头处的材料迅速加热并熔化，形成焊缝。
激光焊接可以分为传导传热焊接和深熔焊接两种方式。
1. 传导传热焊接：激光束在接头表面产生热量，通过热传导使接头内部材料熔化并形成焊缝。
这种焊接方式适用于材料厚度较薄的情况，焊接速度快，适用于金属材料的连接。
2. 深熔焊接：激光束在接头表面产生高能量密度，使接头表面和内部材料瞬间熔化，形成深度焊缝。
这种焊接方式适用于材料厚度较大的情况，焊接质量高，适用于不锈钢、铝合金等材料的连接。
二、优势激光焊接具有以下几个优势：1. 高精度：激光束聚焦后的直径非常小，可以实现高精度的焊接，适用于微小零件的连接。
2. 高效率：激光焊接速度快，焊接时间短，可以提高生产效率。
3. 无接触：激光焊接是一种非接触式的焊接技术，可以避免材料表面的损伤和变形。
4. 无污染：激光焊接无需使用焊接剂和助焊剂，不会产生有害气体和废料，符合环保要求。
5. 可自动化：激光焊接可以与机器人等自动化设备配合使用，实现自动化生产线的建设。
三、应用案例激光焊接解决方案已广泛应用于各个领域，以下是几个典型的应用案例：1. 汽车制造：激光焊接可用于汽车车身的焊接，提高焊接质量和生产效率。
例如，激光焊接可以用于汽车车门的焊接，确保焊缝的密封性和强度。
2. 航空航天：激光焊接可用于航空航天领域的零部件制造，例如航空发动机的焊接。
激光焊接可以实现高精度的焊接，确保零部件的质量和可靠性。
3. 电子设备：激光焊接可用于电子设备的组装和连接，例如手机、平板电脑等电子产品的焊接。
激光焊接可以实现微小零件的高精度连接，提高产品的性能和可靠性。
总结：激光焊接解决方案是一种高精度、高效率的焊接技术，具有高精度、高效率、无接触、无污染和可自动化等优势。
激光焊接机工作原理
激光焊接机工作原理
激光焊接机的工作原理是利用激光束的高能量密度和聚焦性能，将激光能量聚焦在焊接接头上，使接头局部区域受热，并在短时间内熔化或蒸发，从而实现金属材料的连接。
具体工作原理如下：
1. 激光生成：通过激光器（如光纤激光器、半导体激光器等）产生一束高能量的激光束。
2. 激光传输：经过准直透镜和扩束透镜等光学器件的调整，将激光束传输到焊接头所在的位置。
3. 聚焦：激光束经过一个聚焦镜组将光线汇聚到焊接接头上，使焊接接头受到高能量密度的激光束照射。
4. 材料加热：激光束的高能量密度使焊接接头局部区域受热，达到材料熔化或蒸发的温度。
5. 材料熔合：局部区域受热后，金属材料熔化并形成一定的熔池，同时激光束起到搅拌熔池和熔池表面的作用，以获得良好的焊接质量。
6. 冷却：当激光束结束后，焊接接头开始冷却，熔池凝固成为焊缝，实现金属材料的连接。
激光焊接机工作原理的核心是利用激光束的高能量密度和聚焦能力，对金属材料进行加热和熔化，从而实现焊接。
该技术具
有高精度、速度快、变形小等优点，在航空、汽车、电子等行业广泛应用。
- 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)。
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。
D 、不需要填充金属、不需要真空环境 (可在空气中直接进行、不会像电子束那样在空气中产生 X 射线的危险。
E 、与接触焊工艺相比 . 无电极、工具等的磨损消耗。
F 、无加工噪音,对环境无污染。
G 、微小工件也可加工。
此外,还可通过透明材料的壁进行焊接。
H 、可通过光纤实现远距离、普通方法难以达到的部位、多路同时或分时焊接。
I 、很容易改变激光输出焦距及焊点位置。
J 、很容易搭载到自动机、机器人装置上。
K 、对带绝缘层的导体可直接进行焊接,对性能相差较大的异种金属也可焊接。
2、脉冲激光焊接的机理传热溶化焊接是指当激光束照射到材料的表面上时,材料吸收光能而加热熔化。
材料表面层的热以传导方式继续向材料深处传递,直至将两个待焊件的接触面互溶并焊接在一起。
深穿入熔化焊接是指当更大功率密度的激光束照射到材料上时,材料被加工熔化以至气化,产生较大的蒸汽压,在蒸汽的压力的作用下,溶化金属被挤在周围使照射处 (熔池呈现出一个凹坑,随着激光束的继续照射,凹坑越来越深,并穿入到另一个工件中。
激光停止照射后,被排挤在凹坑周围的溶化金属重新流回到凹坑里,凝固后将工件焊接在一起。
这两种激光焊接机理,与功率密度、照射时间、材料性质、焊接方式等因素有关。
当功率密度较低、照射时间较长而焊件较薄时,通常以传热溶化机理为主进行。
反之,则是以深穿入熔化机理为主进行激光焊接技术应用引言激光焊接是激光加工材料加工技术应用的重要方面之一。
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, 即激光辐射加热工件表面, 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、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。
由于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 CO2和高功率的 YAG 激光器以及光纤传输技术的完善、金属钼焊接聚束物镜等的研制成功,使其在机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学微电子行业等领域的应用越来越广。
目前的研究主要集中于 C02激光和 YAG 激光焊接各种金属材料时的理论, 包括激光诱发的等离子体的分光、吸收、散射特性以及激光焊接智能化控制、复合焊接、激光焊接现象及小孔行为、焊接缺陷发生机理与防止方法等,并对镍基耐热合金、铝合金及镁合金的焊接性,焊接现象建模与数值模拟,钢铁材料、铜、铝合金与异种材料的连接,激光接头性能评价等方面做了一定的研究。
一、激光焊接的质量与特点激光焊接原理:激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面,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。
2、激光深熔焊当功率密度比较大的激光束照射到材料表面时,材料吸收光能转化为热能,材料被加热熔化至汽化,产生大量的金属蒸汽,在蒸汽退出表面时产生的反作用力下,使熔化的金属液体向四周排挤,形成凹坑,随着激光的继续照射,凹坑穿人更深,当激光停止照射后,凹坑周边的熔液回流,冷却凝固后将两焊件焊接在—起。
这两种焊接机理根据实际的材料性质和焊接需要来选择, 通过调节激光的各焊接工艺参数得到不同的焊接机理。
这两种方式最基本的区别在于:前者熔池表面保持封闭,而后者熔池则被激光束穿透成孔。
传导焊对系统的扰动较小,因为激光束的辐射没有穿透被焊材料,所以,在传导焊过程中焊缝不易被气体侵入;而深熔焊时,小孔的不断关闭能导致气孔。
传导焊和深熔焊方式也可以在同一焊接过程中相互转换,由传导方式向小孔方式的转变取决于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脉冲持续时间。
激光脉冲能量密度的时间依赖性能够使激光焊接在激光与材料相互作用期间由一种焊接方式向另一种方式转变, 即在相互作用过程中焊缝可以先在传导方式下形成,然后再转变为小孔方式。
1、激光焊接的焊缝形状对于大功率深熔焊由于在焊缝熔池处的熔化金属,由于材料的瞬时汽化而形成深穿型的圆孔空腔,随着激光束与工件的相对运动使小孔周边金属不断熔化、流动、封闭、凝固而形成连续焊缝,其焊缝形状深而窄,即具有较大的熔深熔宽比, 在高功率器件焊接时, 深宽比可达 5:l , 最高可达 10:1。
四种焊法在 316不锈钢及DUCOLW30钢上的焊缝截面形状的比较,对比的结论有以下几点:(1激光焊和电子束焊比 TIG 和等离子焊的主要优点相似:焊缝窄、穿透深、焊缝两边平行、热影响区小; (2TIG和等离子焊投资少, 广泛应用了许多年, 经验比较多; (3激光焊和电子束焊在高生产率方面优势大得多。
但电子束焊须在真空室或局部真空中进行。
也可在空气中,但熔透能力比激光焊差; (4激光焊和电子束焊, 焊缝窄且热影响区小,因而变形最小。
2、激光焊接焊缝的组织性能采用大功率激光光束焊接时,因其能量密度极高,被焊工件经受快速加热和冷却的热循环作用,使得焊缝和热影响区区域极窄,其硬度远远高于母材,因此,该区域的塑性相对较低。
为了降低接头区域的硬度,应采取焊接前预热和焊后回火等相应的工艺措施。
激光回火是一种在激光焊后随即采用非聚焦的低能量密度光束对焊道进行多道扫描从而降低焊缝硬度的新工艺。
激光焊接金属及热影响区的组织和硬度是由化学成分和冷却速度决定的。
在激光焊接中,现行焊接工艺一般不需要填充金属。
在这种情况下,焊缝的组织和硬度主要由钢板的化学成分和激光照射条件来决定。
采用填充焊丝的激光焊接由于可以选择任意合金成分的焊丝作为最佳的焊缝过渡合金,因而可以保证两侧母材的联结具有最佳性能。
可以对高熔点、高热导率、物理性质差异较大的异种或同种金属材料进行焊接,可以得到无污染、杂质少的焊缝。
激光焊接加热速度快,焊接熔池迅速冷却,与普通的常规焊接在金相组织上有着很大的区别。
二、激光焊接的应用领域1、制造业应用激光拼焊 (TailoredBlandLaserWelding技术在国外轿车制造中得到广泛的应用,据统计, 2000年全球范围内剪裁坯板激光拼焊生产线超过 100条,年产轿车构件拼焊坯板 7000万件,并继续以较高速度增长。
国内生产的引进车型 Passat , Buick , Audi 等也采用了一些剪裁坯板结构。
日本以 CO2激光焊代替了闪光对焊进行制钢业轧钢卷材的连接,在超薄板焊接的研究,如板厚 100微米以下的箔片,无法熔焊,但通过有特殊输出功率波形的 YAG 激光焊得以成功,显示了激光焊的广阔前途。
日本还在世界上首次成功开发了将 YAG 激光焊用于核反应堆中蒸气发生器细管的维修等,在国内苏宝蓉等还进行了齿轮的激光焊接技术。
2、粉末冶金领域随着科学技术的不断发展,许多工业技术上对材料特殊要求,应用冶铸方法制造的材料已不能满足需要。
由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造优点,在某些领域如汽车、飞机、工具刃具制造业中正在取代传统的冶铸材料, 随着粉末冶金材料的日益发展, 它与其它零件的连接问题显得日益突出, 使粉末冶金材料的应用受到限制。
在八十年代初期,激光焊以其独特的优点进入粉末冶金材料加工领域,为粉末冶金材料的应用开辟了新的前景, 如采用粉末冶金材料连接中常用的钎焊的方法焊接金刚石,由于结合强度低,热影响区宽特别是不能适应高温及强度要求高而引起钎料熔化脱落,采用激光焊接可以提高焊接强度以及耐高温性能。
3、汽车工业20世纪 80年代后期,千瓦级激光成功应用于工业生产,而今激光焊接生产线已大规模出现在汽车制造业, 成为汽车制造业突出的成就之一。
德国奥迪、奔驰、大众、瑞典的沃尔沃等欧洲的汽车制造厂早在 20世纪 80年代就率先采用激光焊接车顶、车身、侧框等钣金焊接, 90年代美国通用、福特和克莱斯勒公司竟相将激光焊接引入汽车制造,尽管起步较晚,但发展很快。
意大利菲亚特在大多数钢板组件的焊接装配中采用了激光焊接,日本的日产、本田和丰田汽车公司在制造车身覆盖件中都使用了激光焊接和切割工艺,高强钢激光焊接装配件因其性能优良在汽车车身制造中使用得越来越多, 根据美国金属市场统计,至 2002年底,激光焊接钢结构的消耗将达到 70000t 比 1998年增加 3倍。
根据汽车工业批量大、自动化程度高的特点,激光焊接设备向大功率、多路式方向发展。
在工艺方面美国 Sandia 国家实验室与 PrattWitney 联合进行在激光焊接过程中添加粉末金属和金属丝的研究, 德国不莱梅应用光束技术研究所在使用激光焊接铝合金车身骨架方面进行了大量的研究,认为在焊缝中添加填充余属有助于消除热裂纹,提高焊接速度,解决公差问题,开发的生产线已在奔驰公司的工厂投入生产。