激光焊接原理及工艺应用资料 共45页
激光焊接原理及工艺应用演示文稿
形成溶解度较大甚至无限互溶的固溶体 ❖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
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。
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三能级结构
• 当粒子受外界能量激励从E1到E3，由于E3能级寿命短，很快转移到E2上，因能级
E2为亚稳态，在E2、E1间实现粒子数反转分布。下能级E1为基态，通常总是积聚着
激光焊接原理及工艺应用演示 文稿
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激光焊接原理及工艺应用
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1、激光原理及特性
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什么是激光?
LASER是英文的“受激辐射光放大”的首字母缩写。
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镭射=激光=LASER
使光源发射激光，而不是发出普通光的关键是发光原子处在高能级的数目比低能级 上的多，这种情况，称为粒子数反转。 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
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。
激光焊接工艺课件
（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。
激光焊接工艺
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激光在加工领域的应用
➢材料加工由手工加工
火焰加工
电加工，而激
光加工的出现正促使光加工时代转变，被誉为“未来制造业
的共同加工手段”。
➢激光加工代表着当前材料加工业的发展方向。世界各国都 把激光加工技术作为提高生产效率、降低成本、提高产品 质量以及具有国际竞争力的重要手段，将带来良好的经济 效益和社会效益。
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
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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。
（2）可在室温或特殊条件下进行焊接，焊接设备装 置简单。例如，激光通过电磁场，光束不会偏移； 在各种气体环境中均能施焊，并能通过玻璃或对 光束透明的材料进行焊接。
激光焊接工艺
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(1) 传热焊
采用的激光光斑功率功率密度小于105W/mm2时，激光将 金属表面加热到熔点与沸点之间，焊接时，金属材料表面 将所吸收的激光能转变为热能，使金属表面温度升高而熔 化，然后通过热传导方式把热能传向金属内部，使熔化区 逐渐扩大，凝固后形成焊点或焊缝，其熔深轮廓近似为半 球形。这种焊接机理称为传热焊。传热焊的主要特点是激 光光斑的功率密度小，大部分光被金属表面所反射，光的 吸收率较低，焊接熔深浅，焊接速度慢。主要用于厚度小 于1mm件的焊接加工。
激光焊接工艺
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(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。
《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
激光焊接原理及实践应用共70页
激光焊接原理及实践应用
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
ห้องสมุดไป่ตู้
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
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。
激光焊接原理及工艺应用培训
激光焊接原理及工艺应用培训激光焊接是一种高效、精确而可靠的焊接方法，广泛应用于工业生产中的各个领域。
它利用激光光束对焊接材料进行加热，使其熔化并形成坚固的焊缝。
激光焊接具有诸多优点，如高能量密度、焊接速度快、热影响区小、焊缝质量好等，因此在汽车制造、电子设备生产、航空航天等行业得到了广泛应用。
激光焊接的原理是利用高能量密度的激光光束对焊接材料进行加热。
激光光束经由透镜或光纤导引后，聚焦成较小的点，光能通过吸收和传导转化为热能，使材料表面温度升高，达到熔化甚至汽化的程度。
同时，还可以通过调节激光功率、焦距及扫描频率等参数，来控制焊接过程中的焊缝形态和质量。
激光焊接的能量聚焦性极好，焊缝热影响区小，可以实现高精度的焊接。
激光焊接工艺包括了预处理、加工参数选择、焊接过程控制等几个关键的环节。
首先，要对材料进行预处理，包括清洁、去除氧化层等工序，确保焊接表面的洁净度。
其次，需要选择适当的激光参数，包括激光功率、脉冲宽度、聚焦距离等，以保证焊接的质量和效率。
最后，在焊接过程中，需要控制焊接速度、焊机的位置和角度等参数，以获得理想的焊接结果。
激光焊接在工艺应用中有着广泛的应用。
首先，它可以实现高速度的焊接，适用于对生产效率要求高的行业，如汽车制造。
其次，由于激光焊接的热影响区小，适用于对焊接材料有高要求的领域，如微电子设备的制造。
此外，激光焊接还可以实现不同材料之间的焊接，如金属与陶瓷的焊接，因此在航空航天领域有着广泛的应用前景。
综上所述，激光焊接是一种高效、精确而可靠的焊接方法。
它利用激光光束对焊接材料进行加热，实现高质量焊缝的形成。
激光焊接的工艺应用十分广泛，包括汽车制造、电子设备生产、航空航天等行业。
随着科技的不断发展，激光焊接技术将进一步完善，为各行各业的生产提供更加高效和可靠的焊接解决方案。
激光焊接作为一项高科技的加工技术，其应用领域日益扩大。
具有激光精确聚焦和高能量密度的特点，使得激光焊接可以用于焊接异种金属、高反射率金属、高熔点金属以及特殊材料等。
激光焊接解决方案
激光焊接解决方案激光焊接是一种高效、精确、无损的焊接方法，广泛应用于各个行业，包括汽车制造、电子设备、航空航天等领域。
本文将介绍激光焊接的原理、优势以及应用领域，并提供一种激光焊接解决方案的详细描述。
1. 激光焊接原理激光焊接利用高能量密度激光束将工件的焊接部分加热至熔融或半熔状态，通过控制激光束的能量和焦点位置，实现工件的快速、精确焊接。
激光焊接具有狭窄热影响区、高焊接速度、无需接触、无需填充材料等优势。
2. 激光焊接的优势2.1 高焊接质量：激光焊接能够实现高精度焊接，焊缝质量好，焊接强度高，减少了焊接缺陷和变形的风险。
2.2 高效率：激光焊接速度快，一次焊接即可完成，节省了生产时间和成本。
2.3 适用性广泛：激光焊接适用于各种材料，包括金属、塑料等，可用于焊接薄板、厚板、复杂形状等工件。
2.4 环保节能：激光焊接无需使用焊接材料，减少了废料产生，同时激光器的能耗也相对较低。
3. 激光焊接的应用领域3.1 汽车制造：激光焊接广泛应用于汽车制造中的车身焊接、零部件焊接等工艺，提高了焊接质量和生产效率。
3.2 电子设备：激光焊接可用于电子设备的焊接、封装等工艺，确保电子元器件的连接可靠性。
3.3 航空航天：激光焊接在航空航天领域中用于焊接航空发动机、航天器结构等关键部件，提高了产品的可靠性和安全性。
3.4 其他领域：激光焊接还应用于金属制品、医疗器械、光电子、通信设备等领域。
4. 激光焊接解决方案描述为了满足不同行业的激光焊接需求，我们提供一种全面的激光焊接解决方案。
该解决方案包括以下几个方面：4.1 设备选择：根据客户的具体需求，我们提供各种类型的激光焊接设备，包括固态激光器、半导体激光器等。
这些设备具有高能量密度、高稳定性、长寿命等特点，可满足不同焊接任务的要求。
4.2 工艺参数优化：我们的专业团队将根据客户的工件材料、尺寸、焊接要求等因素，对激光焊接的工艺参数进行优化，确保焊接质量和效率的最大化。
激光焊接原理与主要工艺参数
1．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。
其中热传导型激光焊接原理为：激光辐射加热待加工表面，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、峰功率和重复频率等激光参数，使工件熔化，形成特定的熔池。
用于齿轮焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接机主要涉及激光深熔焊接。
下面重点介绍激光深熔焊接的原理。
激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接，其冶金物理过程与电子束焊接极为相似，即能量转换机制是通过“小孔”（Key-hole）结构来完成的。
在足够高的功率密度激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔。
这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部的入射光束能量，孔腔内平衡温度达2500 0C左右，热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四周的金属熔化。
小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周包围着固体材料（而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中，能量首先沉积于工件表面，然后靠传递输送到内部）。
孔壁外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。
光束不断进入小孔，小孔外的材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。
就是说，小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。
上述过程的所有这一切发生得如此快，使焊接速度很容易达到每分钟数米。
2. 激光深熔焊接的主要工艺参数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（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。
激光焊接技术PPT课件
为了实现激光密封焊接，对于激光光斑的重复频率
有一定要求，一般要重叠70%以上，因为每一个熔
斑都是材料表面吸收了激光的能量通过热传导向四
周扩散的，所以熔斑断面形状为半球形，如图3.14
所示，为了达到一定厚度的熔深，只有在高重复频
率下才能达到密封焊接精选pp。t课件2021
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图3.14 重复激光脉冲的焊接效果
氮气室上部有透光平板玻璃，允许波长为1064nm 的激光光束射入到焊件的焊缝上，氮气室内充满 氮气，这样被焊接金属零件在加热熔化过程中就 不会氧化，如焊接钢类零件或不锈钢类零件时， 得到的焊缝是闪亮的，密封效果也好。
精选ppt课件2021
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图3.16 氮气室示意
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在要求高度密封、漏气率很低的工件焊接时，最 好使用氩气，焊接效果会更好，一次焊接密封成 功率高，而且焊缝美观。
于铝合金等材料的焊接，有很明显的改进作用。
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图3.9 氙灯放电波形
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当焊接工件以一定速度移动时，激光熔斑相互重 叠，重叠率由工件移动速度和激光重复频率来决 定。这种焊接状态与单脉冲点焊不同，当一个激 光脉冲聚焦的光斑照射到焊缝处时，前一个激光 脉冲已将该处金属材料加热，且前一个光斑照射 的部份金属已呈熔融状态，尚未来得及凝固或者 说未能完全凝固。因而这个激光脉冲到来时，焊 缝处的温度升高，金属的反射率降低，并不需要 前置尖峰脉冲的激光波形。一般可以通过重复的 熔斑对工件实现密封焊接，这是国内外目前使用 最多的激光脉冲波形。
为使焊缝平整光滑，实际焊接时，激光功率在开 始和结束时都设计有渐变过程，启动时激光功率 由小变大到预定值，结束焊接时激光功率由大变 小，焊缝才没有凹坑或斑痕。
激光焊接技术Word版
激光焊接技术1．激光焊接的工作原理激光焊接的能源为高密度的单色光电磁能，通过聚焦作用于一个微小的区域(如焊件接缝)，轰击金属，使之熔化，然后冷却，凝固在一起。
激光束聚焦后光斑直径可小至0.01mm，能量密度可高达109w/cm2，热量集中。
2 激光焊接技术的应用范临床激光焊接机的机型目前，应用于临床的激光焊接机已较为普遍。
如日本出产的ML-2220A型，德国出产的DL-2002型，国产的有武汉的JH-VLA型等，临床应用效果理想。
激光焊接的质量分析焊接质量的分析可从多个方面进行，如焊件外观的形态观察；熔区(FZ)及热影响区(HAZ)的宽度；力学性能；金相学分析；电子显微镜断口分析等。
激光焊接的烤瓷合金件外观平直，熔区光亮，无裂纹及气孔产生。
熔区宽度仅为1．25-1．9mm左右，几乎观察不出热影响区。
力学性能分析：焊接部位的抗拉强度与母材相近。
电镜及金相学观察显示，直径3mm的部件熔深可达全层，完全焊透。
这些表明激光焊接的烤瓷合金件性能良好，完全达到了临床修复的要求。
3、激光焊接对多单位固定桥精度的影响固位桥精度的研究主要包括固位体的适应性、固定桥近远中边缘桥长线距的误差、各固位体中心轴偏离的距离和角度等。
20世纪50年代，为提高固定桥精度，临床上逐渐采用整铸法取代了传统焊接方法。
但是，由于非贵金属的铸造收缩效应，随着跨度增长，整铸桥的精度变差。
Ziebert等认为超过了三单位的整铸桥精度就无法保证。
而激光焊接技术有变形小的优点，因此可采用分段铸造后激光焊接的方法来减少铸金收缩的影响。
有实验对四单位固定桥将整铸法与激光焊接法做一比较，结果证明：激光焊接桥的精度明显大于整铸桥。
在分段铸造时也应注意选用足够膨胀量的包埋料，并采用正确的铸造方法。
只有保证每个单冠固位体准确就位，整个焊接桥才能获得足够精度。
Bruce认为跨度小于15.5mm可精确整铸，因此在分段时，一般以1~3个单冠(视大小而定)为一段较适宜。
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激光产生条件
• 1、激光工作介质 激光的产生必须选择合适的工作介质，可以是气体、液体、固体或半 导体。关键是能在这种介质中实现粒子数反转，以获得产生激光的必 要条件。显然，亚稳态能级的存在，对实现粒子数反转是非常有利的 。
三能级结构
• 当粒子受外界能量激励从E1到E3，由于E3能级寿命短，很快转移到 E2上，因能级E2为亚稳态，在E2、E1间实现粒子数反转分布。下能 级E1为基态，通常总是积聚着大量的粒子，因此要实现粒子数反转， 必须将半数以上的基态粒子激发到E2上，所以，外界激励就需要有相 当强的能力。
四能级结构
• 受激吸收
– 受激吸收就是处于低能态的原子吸收外界辐射而跃迁到高能态。
– 电子可通过吸收光子从低能级跃迁到高能级。
• 受激辐射
– 受激辐射是指处于高能级的电子在光子的“刺激”或者“感应”下，跃迁到低能级，并 辐射出一个和入射光子同样频率的光子。受激辐射的最大特点是由受激辐射产生 的光子与引起受激辐射的原来的光子具有完全相同的状态。它们具有相同的频率 ，相同的方向，完全无法区分出两者的差异。这样，通过一次受激辐射，一个光 子变为两个相同的光子。这意味着光被加强了，或者说光被放大了。这正是产生 激光的基本过程。
激光谐振腔
• 光学谐振腔
L
图2-6
M1100%
图2-7 构
M298% 谐振腔结
激光谐振腔
G1*G2=(1-d2/f-b/R1)*(1-d1/f-b/R2) 其中，f：棒的热焦距 d1：棒中心到半反的距离 d2：棒中心到全反的距离 R1：全反曲率半径 R2：半反曲率半径 b=d1+d2-d1d2/f
• 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。
泵浦灯
氙灯为惰性气体放电灯， 我们使用的灯的形状多为 直管形。其结构一般都是 由电极、灯管和充入的氙 （Xe）气体组成。电极是 用高熔点、高电子发射率， 又不易溅射的金属材料制 成。灯管用机械强度高、 耐高温、透光性好的石英 玻璃制成。灯管内充入氙 气。
Nd：YAG激光棒
Nd：YAG（掺钕的钇 铝石榴石）是目前最常 用的一类固体激光器。 YAG是一种立方结构晶 体，质地很硬、光学质 量好、热导率高。用三 价钕代替了晶体中部分 的三价钇，因此称为掺 钕的钇铝石榴石。
• 2、激励源 为了使工作介质中出现粒子数反转，必须用一定的方法去激励原子体 系，使处于上能级的粒子数增加。一般可以用气体放电的办法来利用 具有动能的电子去激发介质原子，称为电激励；也可用脉冲光源来照 射工作介质，称为光激励；还有热激励、化学激励等。各种激励方式 被形象化地称为泵浦或抽运。为了不断得到激光输出，必须不断地“ 泵浦”以维持处作物质和激励源后，可实现粒子数反转，但这样产生的受激辐 射强度很弱，无法实际应用。还需要将辐射的光进行放大，于是人们就想到 了用光学谐振腔进行放大。
所谓光学谐振腔，实际是在激光器两端，平行装上两块反射率很高的镜片， 一块为全反射镜片，一块为部分反射、少量透射镜片。全反射镜片的作用是 将入射的光全部按原路径反射回去，部分反射镜片的作用是将能量未达到一 定限度的部分光子按原路径反射回去，而达到一定能量限度的光子则透射而 出。这样，透射而出的这部分光子就成为我们需要的，经过放大了的激光； 而被反射回工作介质的光，则继续诱发新一轮的受激辐射，光将逐渐被放大 。因此，光在谐振腔中来回振荡，造成连锁反应，雪崩似的获得放大，产生 强烈的激光，直到能量达到一定的限度，从部分反射镜片中输出。
• 稳定腔: 0< G1*G2<1 • 介稳腔: G1*G2=1或G1*G2=0 • 非稳腔: G1*G2<0或G1*G2>1
激光特点
• 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
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。
镭射=激光=LASER
激光产生的原理
• 能级
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。
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。
• 自发辐射
– 是指高能级的电子在没有外界作用下自发地迁移至低能级，并在跃迁时产生光（ 电磁波）辐射，辐射光子能量为hυ=E2-E1，即两个能级之间的能量差。
• 粒子数反转
• 一个诱发光子不仅能引起受激辐射，而且它也能引起受激吸收，所以 只有当处在高能级的原子数目比处在低能级的还多时，受激辐射才能 超过受激吸收，而占优势。由此可见，为使光源发射激光，而不是发 出普通光的关键是发光原子处在高能级的数目比低能级上的多，这种 情况，称为粒子数反转。