激光焊接
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。
激光焊接解决方案
激光焊接解决方案激光焊接是一种高精度的焊接技术，通过利用激光束对工件进行加热，使工件表面融化并形成焊缝，从而实现材料的连接。
激光焊接具有焊缝窄、热影响区小、焊接速度快等优点，在工业生产中得到广泛应用。
本文将详细介绍激光焊接解决方案的技术原理、应用领域、设备要求以及优缺点等方面的内容。
一、技术原理激光焊接技术基于激光的热效应，利用聚焦后的激光束对工件进行加热。
激光束在焊接区域产生高能量密度，使工件表面迅速融化，并在激光束住手作用后迅速凝固，形成焊缝。
激光焊接可分为传导性焊接和深熔焊接两种方式。
1. 传导性焊接：激光束能量主要用于加热工件表面，通过传导传递热量，使材料熔化并形成焊缝。
这种焊接方式适合于薄板材料和小型零件的连接。
2. 深熔焊接：激光束能量直接作用于工件，使工件表面迅速融化并形成深度焊缝。
这种焊接方式适合于较厚的材料和大型零件的连接。
二、应用领域激光焊接技术在许多领域有着广泛的应用，包括汽车创造、航空航天、电子设备、医疗器械等。
以下是几个典型的应用案例：1. 汽车创造：激光焊接可用于汽车车身焊接、发动机组件焊接以及零部件的连接。
它能够提供高强度、高质量的焊接，提高汽车的安全性和耐久性。
2. 航空航天：激光焊接在航空航天领域中广泛应用于飞机结构件的连接，如翼尖、舵面和机身焊接。
它能够提供轻量化的连接方式，并且具有高强度和高可靠性。
3. 电子设备：激光焊接可用于电子设备的封装和连接，如电池焊接、电路板焊接和器件封装。
它能够实现弱小焊点的连接，提高电子设备的性能和可靠性。
4. 医疗器械：激光焊接在医疗器械创造中起着重要作用，如激光焊接可用于人工关节的创造、牙科种植体的连接等。
它能够实现精细焊接，减少手术创伤并提高患者的治疗效果。
三、设备要求实施激光焊接解决方案需要一定的设备和技术支持。
以下是一些常见的设备要求：1. 激光焊接机：激光焊接机是实施激光焊接的核心设备，它包括激光源、光束传输系统、焊接头和控制系统等组成部份。
激光焊原理、特点、应用范围及分类
激光焊原理、特点、应用范围及分类一、原理激光是利用原子受辐射的原理，使工作物质受激而产生的一种单色性高、方向性强、亮度高的光束，经聚焦后把光束聚焦到焦点上可获得极高的能量密度，利用它与被焊工件相互作用，使金属发生蒸发、熔化、结晶、凝固而形成焊缝。
二、特点①由于激光束的频谱宽度窄，经汇聚后的光斑直径可小到0.01mm，功率密度可达109W/cm2，它和电子束焊同属于高能焊。
可焊0.1～50mm厚的工件。
②脉冲激光焊加热过程短、焊点小、热影响区小。
③与电子束焊相比，激光焊不需要真空，也不存在X射线防护问题。
④能对难以接近的部位进行焊接，能透过玻璃或其他透明物体进行焊接。
⑤激光不受电磁场的影响。
⑥激光的电光转换效率低（约为0.1％～0.3％）。
工件的加工和组装精度要求高，夹具要求精密，因此焊接成本高。
三、应用范围①用脉冲激光焊能够焊接铜、铁、锆、钽、铝、钛、铌等金属及其合金。
用连续激光焊，除铜、铝合金难焊外，其他金属与合金都能焊接。
②用脉冲激光焊可把金属丝或薄板焊接在一起。
③主要应用于电子工业领域，如微电器件外壳及精密传感器外壳的封焊、精密热电偶的焊接、波导元件的定位焊接。
④也可用来焊接石英、玻璃、陶瓷、塑料等非金属材料。
四、激光焊分类按激光器输出能量方式的不同，激光焊分为脉冲激光焊和连续激光焊（包括高频脉冲连续激光焊）；按激光聚焦后光斑上功率密度的不同，激光焊可分为传热焊和深熔焊。
1. 传热焊采用的激光光斑功率密度小于105W/cm2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，它类似于TIG电弧焊过程，如图1(a)所示。
传热焊的主要特点是激光光斑的功率密度小，很大一部分光被金属表面所反射，光的吸收率低，焊接熔深浅，焊接速度慢主要用于薄（厚度＜1mm）、小零件的焊接加工。
激光焊接工艺
激光焊接工艺
什么是激光焊接？
激光焊接是利用高能量密度的激光束将工件焊接在一起的方法。
它通常被用于焊接金属材料，比如不锈钢、铝和铜等。
相比于传统
的焊接方法，激光焊接具有更快的速度和更高的精度。
激光焊接的优势
1. 高速度：激光焊接可以通过高速移动的激光束来快速焊接工件。
2. 高精度：激光焊接能够焊接非常小的部件，并在焊接中保持
高精度。
3. 不留痕迹：激光焊接不需要任何填充材料，因此在焊接后留
下的痕迹很小，不需要额外的修复。
4. 无需接触：激光焊接不需要接触工件，因此与其他焊接方法相比，它非常适合用于对工件进行处理和修复。
激光焊接的应用
1. 汽车工业：激光焊接被广泛应用于汽车零部件的制造中。
2. 电子工业：激光焊接能够焊接非常小的部件，因此在电子工业中有非常广泛的应用。
3. 航空航天工业：激光焊接在制造航空航天部件中应用广泛。
总之，激光焊接作为一种先进的工艺，具有很多优势，并且在许多领域有广泛的应用。
随着技术的进步，激光焊接将会变得更加精密和高效。
激光焊概述
2.激光焊的缺点： 1）激光焊难以焊接反射率较高的金属。 2）对焊件加工、组装、定位要求相对较高。 3）设备一次性投资大。
激光焊接的有力竞争对象是电子束焊接。与电子束焊相比，激 光焊不需真空室，工件尺寸和形状等可以不受限制并易于实现加 工自动化，不产生X射线，观察及对中方便。但电子束焊接比激光 焊接能够获得更大的熔深，显然电子束焊对于厚板焊接更为有利。 近年来，现代激光焊接技术开始向厚大板、高适应性、高效率和 低成本的方向发展。随着新材料、新结构的出现，激光焊接技术 将逐步取代一些传统的焊接工艺，在工业生产中占据重要地位。
级的材料焊接在一起，制成各种形状的零件，大大提高汽车
设计的灵
奥迪A8的激光焊接
第二节 激光焊设备与焊接工艺
一、激光焊设备
激光器 光束传输 聚焦系统 焊枪 工作台 电源控制装置 气源 水源 操作盘 数控装置
（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不同：
一、激光焊原理及特点 （一）激光焊的原理
激光---指激光活性物质或称工作物质受到激励，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。
激光经透射或反射镜聚焦后可获得直径小于 0.01mm 、
功率密度高达106～1012w／cm2的能束，可用作焊接、切
割及材料表面处理的热源。 激光焊实质上是激光与非透明物质相互作用的过程，这
反射镜用于改变光束的方向，球 面反射镜或透镜用来聚焦。在固 体激光器中，常用光学玻璃制造 反射镜和透镜。而对于 CO2激光 焊设备，由于激光波长较长，常 用钢或反射率高的金属制造反射 镜，用GaAs（砷化镓）或 ZnSe(硒化锌)制造透镜。透射式 聚焦用于中、小功率的激光加工 设备，而反射式聚焦用于大功率 激光加工设备。
激光焊接技术
激光焊接技术激光焊接技术是一种新型的高精度、高效率的焊接技术，可以在材料表面形成高能量密度焊缝，并将材料熔化焊接在一起。
激光焊接技术的特点是焊接速度快、效率高，焊缝形状优美，自动化程度高，质量可靠，广泛应用于航空、航天、军工、汽车、电子等领域。
一、激光焊接技术原理激光焊接技术是利用激光器将高能量密度的激光束集中在焊缝上，使材料熔化、熔池形成、冷却凝固而实现焊接的一种先进的现代化焊接方法。
激光束是由半导体激光器或固体激光器通过电子控制系统控制光束形状和作用时间发射出来的。
激光焊接的过程主要包括：激光束的聚焦、能量传递、熔化和混合、物质传递、凝固、焊缝形成。
二、激光焊接技术的发展激光焊接技术的发展主要经历了三个阶段：第一阶段：激光器材料的发展阶段，20世纪60年代，激光器材料逐渐成熟，发展起了高质量的氦氖和二氧化碳激光器。
第二阶段：焊接技术发展阶段，20世纪70年代，随着激光器的发展和材料科学的进步，激光焊接技术出现并得到了发展。
激光焊接技术的应用范围不断扩展，新型激光器的发展也为激光焊接技术的发展提供了更加先进的技术支持。
第三阶段：新技术的发展阶段， 20世纪80年代，多光子激光焊接技术、激光力学碎片技术、光纤激光传输技术等激光技术新技术的产生，为激光焊接技术的提升和发展提供了新的方向和思路。
三、激光焊接技术的应用激光焊接技术广泛应用于各种材料的焊接中，如金属材料、塑料材料、陶瓷材料等。
特别是对于高难度、高要求的应用领域，如修复设备、航空、航天、军工、汽车、电子、仪器、5G通信等领域的应用，激光焊接技术具有独特的优势。
四、激光焊接技术的优点1、激光焊接技术的焊缝成型放心，无需表面处理，可以达到密封、抗剪强度高等特点。
2、激光焊接技术的深度可以向内渗透，从而保证长时间有效的连接，无需二次处理。
3、激光焊接技术的低热影响区，焊接过程中的热量非常集中，对焊接件的影响很小，可以减轻变形。
4、激光焊接技术的可靠性高，通过电脑控制，可以达到一定的自动化程度。
激光焊接技术课件
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。
激光的聚焦
激光Laser Light 普通光 Ordinary Light
• 单频（单波长）和校准（平行）的光可 以聚焦成很小的焦点
激光原理 激光器系统
激光的原理
激励能量
Nd-原子 未受激励的 受激励的
100%反射镜
激光物质 （Nd:YAG)
通过激励发 光使光增强
50%反射镜
• 两块平行的、间距为波长整数倍的反射镜筛选出我们所需要的光子 形成优质的激光光束。
激光的简介
我们为什么需要激光？
• 材料加工需要吸收很强的光。 • 高强度的光可以通过激光聚焦成光束获得。
– 普通光不能聚焦成很高的能量密度（或足够小 的点）
• 手持放大镜可以把太阳光聚焦让纸燃烧但是不能把 金属融化
激光的简介
激光Laser Light
普通光Ordinary Light
• 单频的（单波长）
文名称LASER的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组 成的缩写词。意思是"通过受激发射光扩大"。激光的英文 全名已经完全表达了制造激光的主要过程。 • 1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”
详解激光焊接技术
详解激光焊接技术一、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)的英语缩写。
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。
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、滋光的主要特长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（彼长、频率）b、方向性―橄光传播时基本不向外扩散。
c、相千性－－徽光的位相（波峰和波谷）很有规律，相干性好。
d、高输出功率一用透镜聚焦激光后，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。
1、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。
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（1）红光定位
根据焊接材料不同的厚度，须调节激光焦点的位置。放置好材料，打开控制面板上的红光点位按钮，在材料表面出现一条红线，一个红点。调节激光头沿Z轴方向移动，在金属表面上使红点与红线重合。也可以通过红光定位调节激光的离焦量。
（2）工艺参数设定
对于不同的材料，调整不同的工艺参数达到良好的焊接要求。在焊接机上进入参数控制选项，在这里可调节脉冲波形，脉冲频率，脉冲宽度。根据不同的材料物理性质和化学性质设定不同的脉冲波形，时间T为横轴，波形段相对于最大输出电流的百分比为纵轴，FREQ表示脉冲频率，P.w表示波形的时间宽度，即不同脉冲段的时间总和。ENERGY表示单脉冲能量值。POWERAVERAGE表示平均功率值。
4、离焦量：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。
（二）实验结果分析
我们通过调节不同的工艺参数进行试验得出上面试验图，不难看出焊缝有的宽并且有烧焦的迹象，有的板料上下焊料不足。通过试验我们总结了影响焊接效果的因素：
1、功率密度过高在焊接过程中产生的能量很高容易出现焊缝很宽且烧焦，因此我们要根据被焊的缝隙大小选择合适的功率密度
2、离焦量及焦距调整的位置不合理会造成焊料不够饱满影响焊后强度。除以上的影响因素外，被焊接的材料平整性不够、操作不熟练、外界环境等都会对焊接效果产生一定影响。我们还可以发现焊件起点有发黑的迹象，因为刚开始时材料没预热而随着焊接的进行，一部分热就会扩散使后面的材料得到预热。
三、实验结果与数据处理
激光焊接图片
激光切割图片
五、分析与讨论
（一）影响激光焊接效果的工艺参数：
1、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。
轨迹焊：
同样进入示教状态，输入LC F8 A300，F8表示激光焊接速度为8mm/s,A300
表示加速度为300mm/s2，轨迹类型改为多边形。选好激光焊接的起点，按复位设置键，即设为起始点。通过改变X，Y轴设定轨迹，可分为几段设置，每设置完一段按运行键。当轨迹全部设置好后，在电脑端上结束示教状态，为了观察所设定的轨迹是否正确，选择复位键，工作台移动到原来设置的起始点，选择锁光键，按运行，工作台在没有出光的情况按所设定的轨迹运行。当轨迹正确后，取消锁光，工作台复位，踩下黑色踏板，激光焊接自动运行。
《激光焊接、激光切割》实验报告
实验序号：4实验项目名称：激光焊接、激光切割
学号
姓名
专业、班
实验地点
指ห้องสมุดไป่ตู้教师
实验时间
一、
二、实验目的及要求
1）熟悉激光成形工艺的特点
2）了解激光焊接工艺参数对焊缝质量的影响
3）了解激光切割工艺参数对切割面质量的影响
二、实验设备（环境）及要求
激光焊接机、不锈钢板，厚度分别为1mm、2mm、3mm
2、激光脉冲波形：激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题，尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面，金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉，且反射率随表面温度变化。在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大。
3、激光脉冲宽度：脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一，它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数，也是决定加工设备造价及体积的关键参数。
不同的脉冲按照序号可以保存在机器里面，下次使用直接调用出来即可。
（3）激光程序
根据不同的程序可以控制激光不同的加工工序。
点焊：
打开软件，进入示教状态。输入G04 10,轨迹类型为点，在调制模式前打钩。从电视可看到激光束的位置，通过转盘可以调节位置。当选好点时，踩动黑色踏板，激光点焊即可完成。由于实验室缺少夹具，所以在焊接前要进行多点的点焊定位。