迎接激光焊接时代的来临
激光焊接技术的研究现状及应用
激光焊接技术的研究现状及应用摘要：随着科学技术的日益发展，激光焊接技术在社会各行各业中广泛应用的领域也在不断扩大，对国民经济和工业社会的发展都具有重要的促进意义，当前世界上各个发达国家也都在不断加强对激光焊接技术的研发。
同时，由于环境保护意识的提升和自动化程度要求的不断提高，激光焊接技术也迎来了蓬勃发展的机会。
随着激光焊接技术的日益发展，在生产制造业中的运用也越来越普遍。
该文重点对激光焊接技术的发展现状以及应用的领域展开了深入研究，并期望可以为相关科技的进一步发展提供参考。
关键词：激光；焊接技术；研究应用引言激光是受到激发辐射后产生并放大的一种可见光。
激光技术属于精密加工技术，由于其辐射速度快、辐射功率高、响应速度快、辐射面积较小以及可控性强，在较短时间内可以实现精密切割、加热和焊接功能，所以在近现代工业领域，如机械工程、微电子工程、汽车工程以及生物医学等领域里被广泛使用。
激光焊接技术无论是在大型件焊接方面，如机车车盖的焊接，还是在微焊接方面，如集成电路的微焊接，只要针对不同的焊接工况，选用不同焊接技术和焊接类型、改变焊接参数等方式，都能实现所需焊接要求。
1激光焊接技术概况与其他传统焊接技术相比，激光焊接的主要优点是速度快、深度大、变形小；能在室温或特殊条件下进行焊接，焊接设备装置简单；可焊接难熔材料如钛、石英等，并能对异性材料施焊，效果良好等。
同时，激光焊接也存在着一定的局限性，要求焊件装配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。
激光器及其相关系统的成本较高，一次性投资较大。
2焊接技术难点2.1复杂焊接结构一个完整的焊接体涉及的焊缝种类繁多，如平对接焊缝、平角焊、漏焊、交替间断焊接;同一类型的焊缝焊高也不相同，不同焊缝类型焊接方式、焊接工艺参数也各不相同。
以平对接焊缝为例，当母材板较厚时，需要多层多道焊接，而母材板较薄时需要降低电压及减小电流来防止母材烧穿。
可见，不同的焊缝参数要对应不同的焊接工艺参数，由此产生的不确定性是自动化焊接的最大难点。
激光焊接技术应用及其发展趋势
激光焊接技术应用及其发展趋势激光焊接技术是一种高能密度热源焊接技术，具有焊接速度快、熔深大、变形小、焊接质量高等优点，因此在工业生产中得到了广泛的应用。
以下是激光焊接技术的应用及其发展趋势。
激光焊接技术在汽车制造行业得到了广泛的应用。
激光焊接可以用于汽车零部件的生产，如车门、车身与车顶的焊接，能够有效提高焊接质量和尺寸精度。
激光焊接还可以用于整车的焊接，提高整车的强度和安全性能。
激光焊接技术在航空航天行业也得到了广泛的应用。
激光焊接可以用于航空航天设备的生产，如发动机零部件的焊接、涡轮叶片的焊接等，能够提高零部件的强度、耐腐蚀性和耐高温性。
激光焊接技术还可以应用于电子元器件的生产。
激光焊接可以替代传统的焊接方法，如电阻焊接、电弧焊接等，从而提高焊接质量和生产效率。
激光焊接还可以实现多层电子元器件的焊接，提高电子元器件的可靠性和稳定性。
随着科技的不断发展，激光焊接技术也在不断推动着创新。
未来激光焊接技术的发展趋势有以下几个方面：激光焊接技术将越来越广泛地应用于高新技术领域。
随着人工智能、新能源、新材料等领域的快速发展，对于焊接技术的要求也越来越高，激光焊接技术具有其独特的优势，将在这些领域得到更多应用。
激光焊接技术将更加智能化。
随着机器学习和自动化技术的发展，激光焊接设备将具备更高的智能化水平，能够实现自动调节焊接参数、自动检测焊接质量等功能，提高焊接效率和质量。
激光焊接技术将更加绿色环保。
传统的焊接方法通常会产生大量的烟尘和废气，对环境造成污染，而激光焊接技术采用非接触加工方式，只需要少量的气体辅助，减少了废气的排放，更加环保。
激光焊接技术将向着微小化方向发展。
随着微电子技术的不断发展，对于微观零部件的生产提出了更高的要求，激光焊接技术可以实现微观尺寸的焊接，满足微电子领域的需求。
激光焊接技术具有广泛的应用前景，并且在不断推动着科技创新，未来的发展趋势将更加广泛、智能化、环保和微小化。
激光焊接发展史
激光焊接发展史
激光焊接的发展历史可以追溯到20世纪初，当时人们已经开始研究激光的原理。
1960年，世界上首台激光器被研发出来，4年后，首台YAG固体激光器和CO₂气体激光器相继问世，这两种激光器至今仍是应用最广泛的工业激光器。
近年来，随着光纤激光器和碟片激光器等新型激光技术的不断涌现，激光焊接在各个工业领域的应用也越来越广泛。
1984年，全球首个用于大规模工业生产的激光焊接设备出现，自此，激光焊接技术逐渐在各个工业行业中得到广泛应用。
除了激光焊接，激光钎焊、激光冷热送丝焊接和激光复合焊接等技术的出现，也扩展了激光技术的应用领域。
随着激光技术的不断进步和激光器价格的下降，手持激光焊在2018年应运而生，它的出现使得激光焊接自动化的发展进程进一步加快。
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1. 引言1.1 激光焊接技术的定义激光焊接技术是一种利用激光束将热能集中到焊接点进行熔化并连接材料的先进焊接方法。
通过激光束高能量密度和高束质量，可以实现快速、高效、精确的焊接过程。
激光焊接技术在金属、塑料、陶瓷等材料的连接中广泛应用，具有焊缝小、热影响区少、变形小等优点。
随着激光技术的不断进步和发展，激光焊接技术已成为现代制造业中一种重要的焊接方法，被广泛应用于汽车、航空航天、电子、医疗器械等领域。
激光焊接技术的发展为加工技术的进步和产品质量的提高提供了重要支持，是当前研究和发展的热点之一。
1.2 激光焊接技术的重要性1.提高生产效率：激光焊接技术具有快速焊接速度、操作简便等特点，可以大幅提高生产效率，节约人力、时间和成本。
2.提高焊接质量：激光焊接技术能够实现高精度的焊接，焊缝质量好，可以避免气孔、裂纹等焊接缺陷，确保焊接连接的牢固性和稳定性。
3.拓展适用范围：激光焊接技术可以应用于各种金属材料的焊接，包括高熔点金属和难焊材料，具有很强的适用性和通用性。
4.降低能源消耗：相比传统焊接方法，激光焊接技术采用光能作为热源，能量利用效率高，节能环保，有利于减少对环境的影响。
激光焊接技术在制造业中的重要性不容忽视，其在提高生产效率、提高焊接质量、拓展适用范围和降低能源消耗等方面的优势，使其成为现代工业领域中备受重视的焊接技术之一。
2. 正文2.1 激光焊接技术的研究现状1. 激光焊接技术的发展历程：激光焊接技术自20世纪70年代开始逐渐发展，并在各个领域得到广泛应用。
随着激光技术和光学技术的不断进步，激光焊接技术的研究也得到了快速发展。
2. 激光焊接技术的研究热点：当前的研究主要集中在提高焊接质量和效率、拓展适用范围、降低成本和提高稳定性等方面。
利用不同波长的激光进行焊接，探索新的焊接材料、优化焊接参数等。
3. 激光焊接技术的现有问题：虽然激光焊接技术在许多领域取得了成功，但仍然存在一些问题，如焊接过程中容易产生气孔、热裂纹等缺陷，需要进一步研究和解决。
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精度、高效率的焊接方法，近年来得到了广泛的应用和发展。
本文将探究激光焊接技术的研究现状和发展趋势，分析其在各个领域的应用以及未来的发展方向。
一、激光焊接技术的研究现状1. 激光焊接工艺激光焊接是利用激光束对材料进行加热，从而使材料表面产生熔化，并将熔化池与受热区域形成牢固的结合。
激光焊接工艺主要包括传统激光焊接、深层激光焊接、激光-激光混合焊接、激光-煤炭混合焊接等多种方式，每种方式都有其适用的具体情况。
2. 激光焊接设备激光焊接设备包括激光发生器、激光传输系统和焊接装置等部分。
目前，市场上主要有固体激光器、液体激光器和气体激光器等多种类型的激光器可供选择，其中固体激光器因其高功率、高能量密度和高效率等优势，逐渐成为主流。
3. 激光焊接材料激光焊接可适用于多种材料，包括金属材料、合金材料、塑料材料等。
而随着激光焊接设备和工艺的不断改进，其在特殊材料、复合材料和高温材料等方面的应用也逐渐增多。
4. 激光焊接检测技术激光焊接后的焊缝质量直接影响着工件的使用性能，因此激光焊接检测技术成为焊接过程中不可或缺的一部分。
目前，主要的检测技术包括激光扫描显微镜检测、红外热像仪检测、超声波检测和X射线检测等多种方式。
5. 激光焊接应用领域激光焊接技术已经广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备、医疗器械、管道制造等领域。
在汽车制造中，激光焊接可以实现车身零部件的高效焊接，提高生产效率，减少成本。
6. 激光焊接的优势与传统焊接方法相比，激光焊接具有焊缝小、变形小、热影响区小、焊接速度快、热影响深度浅等特点。
激光焊接在一些对焊接质量要求高、对材料变形敏感的领域有着明显的优势。
1. 激光焊接设备的技术升级随着激光技术的不断发展，激光焊接设备的性能将不断提升。
固体激光器的输出能量和能量密度将不断增加，激光束质量和稳定性将得到进一步提高，激光束调控技术也将更加精密。
2. 激光焊接工艺的创新针对不同的焊接需求，激光焊接技术将不断进行工艺创新。
2024年激光焊接技术市场前景分析
2024年激光焊接技术市场前景分析激光焊接技术是一种高精度、高效率的焊接方法，其市场前景非常广阔。
本文将对激光焊接技术市场前景进行分析。
1. 激光焊接技术发展现状激光焊接技术已经取得了显著的进展，在各个领域都得到了广泛的应用。
目前，激光焊接技术已在汽车制造、航空航天、电子设备等行业得到了广泛应用，并取得了显著的成果。
随着激光技术的不断进步以及对高质量焊接需求的增加，激光焊接技术有望进一步拓展应用领域。
2. 激光焊接技术市场需求分析随着传统焊接技术在某些特定应用中的局限性得到认识，市场对激光焊接技术的需求不断增加。
激光焊接技术的高精度、高效率、无污染等特点使其成为市场上广受欢迎的焊接解决方案。
根据市场调研数据显示，激光焊接技术市场需求在不同行业中呈现出稳定增长的态势。
2.1 汽车制造行业汽车制造是激光焊接技术的重要应用领域之一。
激光焊接技术不仅可以提高汽车制造过程的效率，同时还可提高产品的质量和可靠性。
激光焊接技术可以实现底盘、车身、发动机等重要零部件的高强度连接，从而提升整车的安全性和性能。
汽车行业的快速发展带动了激光焊接技术的需求增长，预计未来将有更多的汽车制造企业采用激光焊接技术。
2.2 航空航天行业航空航天行业对焊接技术的要求非常严格，需要焊接接头强度高、无缺陷，并满足轻量化要求。
激光焊接技术具有非常高的精度和控制能力，可以满足航空航天行业对焊接质量的要求。
随着全球航空航天市场的不断扩大，激光焊接技术在航空航天行业的应用前景非常广阔。
2.3 电子设备行业电子设备行业对焊接技术的需求也在不断增加。
随着电子设备的小型化和高集成度要求，传统焊接方法往往无法满足需求。
激光焊接技术可以实现微小焊点的精确连接，且不会对焊点周边造成热影响。
这使得激光焊接技术成为电子设备行业首选的焊接方法。
3. 激光焊接技术市场竞争分析目前，激光焊接技术市场竞争比较激烈。
国内外很多企业都在研发和应用激光焊接技术，形成了较为成熟的市场竞争格局。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势概述：焊接技术是一种将两个或者多个金属材料通过加热或者压力相互连接的方法。
它已经成为现代创造业中不可或者缺的一部份，广泛应用于汽车创造、航空航天、建造和电子等领域。
本文将详细介绍焊接技术的发展历程以及未来的发展趋势。
一、焊接技术的发展历程：1. 手工焊接时代：手工焊接是焊接技术的最早形式。
在这个时代，焊接工人使用手持电焊枪或者火焰进行焊接。
这种方法虽然简单，但效率低且焊接质量难以保证。
2. 机械焊接时代：随着工业化的推进，焊接机械设备逐渐发展起来。
例如，自动焊接机、气体保护焊机和电阻焊机等设备的浮现，提高了焊接的效率和质量。
3. 自动化焊接时代：随着计算机技术的发展，焊接过程逐渐实现自动化。
自动化焊接系统可以通过编程控制焊接参数，提高焊接的精度和一致性。
例如，机器人焊接系统的浮现，使得焊接过程更加灵便和高效。
4. 激光焊接时代：近年来，激光焊接技术迅速发展。
激光焊接具有高能量密度、焊缝热影响区小以及焊接速度快等优点。
它已经广泛应用于汽车创造、航空航天和电子等领域。
二、焊接技术的发展趋势：1. 智能化发展：随着人工智能技术的不断进步，智能化焊接系统将成为未来的发展趋势。
智能化焊接系统可以通过感应器和监控设备实时监测焊接过程，并根据数据进行自动调整，以提高焊接质量和效率。
2. 材料多样化：随着新材料的不断涌现，焊接技术也需要适应不同材料的连接需求。
例如，铝合金、镁合金和复合材料等在航空航天和汽车创造中的应用越来越广泛，对焊接技术提出了更高的要求。
3. 环保节能：环保节能是现代焊接技术发展的重要方向。
传统焊接过程中会产生大量的废气、废渣和能量浪费。
因此，研发环保型焊接设备和新型焊接材料，减少对环境的污染和能源的消耗，是未来的发展方向。
4. 自适应控制：自适应控制是提高焊接质量和一致性的关键。
通过实时监测焊接过程中的温度、压力和电流等参数，并根据数据进行自动调整，可以提高焊接的精度和可靠性。
激光焊接技术应用及其发展趋势
激光焊接技术应用及其发展趋势激光焊接技术是一种高能量密度焊接技术，是将激光束聚焦在焊缝上，通过熔化和凝固来实现焊接的一种方法。
激光焊接技术具有高速度、高质量、高灵活性等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备、医疗器械等行业。
本文将介绍激光焊接技术的应用及其发展趋势。
一、激光焊接技术的应用领域1.航空航天领域航空航天领域对焊接材料的质量要求非常高，激光焊接技术的高能量密度可以实现深度焊接，并减少热影响区域，从而实现高质量的焊接。
激光焊接技术广泛应用于飞机发动机、航天器结构件等领域。
2.汽车制造领域汽车制造领域对焊接的要求也非常苛刻，激光焊接技术可以实现高速度焊接，提高生产效率，同时由于激光束的小尺寸和高能量密度，可以实现对焊接部位的精确控制，提高焊接质量，减少焊接变形。
3.电子设备领域激光焊接技术在电子设备领域的应用主要是焊接微小器件和电路板。
激光焊接技术可以实现对微小器件的定位焊接，提高焊接精度。
并且由于激光焊接技术不接触焊接材料，可以避免对电子元器件的损伤，提高产品的可靠性。
4.医疗器械领域激光焊接技术在医疗器械领域应用广泛，如激光焊接人造关节、激光焊接医用钛合金等。
激光焊接技术可以实现对材料的精确加热，避免对材料的过热和氧化，保证焊接质量，提高产品的可靠性。
1.高功率激光焊接技术随着高功率激光器的发展，激光焊接技术的焊接速度和焊缝深度将进一步提高。
高功率激光焊接技术可以实现对厚板和三维结构的快速焊接，提高生产效率。
2.多轴联动激光焊接技术多轴联动激光焊接技术可以实现对三维曲面的焊接，提高焊接质量。
该技术将多个激光源进行联动控制，实现对复杂结构的焊接，广泛应用于汽车制造、船舶制造等行业。
3.光纤激光焊接技术光纤激光器具有体积小、灵活性高、可移动性强等优点。
光纤激光焊接技术可以实现对微小焊接部位的精确加热，广泛应用于电子设备、微电子器件等领域。
4.智能化激光焊接技术随着人工智能技术的发展，激光焊接技术也逐渐实现智能化。
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激光焊接作为焊接灵敏部件（如内有电路板的部件）、几何形状复杂的部件或者清洁度要求极其严格的部件（医疗器具）的一种专用方法已得到认可，激光设备和塑料材料的发展正在激发人们更多的兴趣。
激光长期以来应用于金属焊接，近期它突入到塑料的切割与标识。
然而，由于缺乏合适的设备、能焊接的聚合物和色彩的限定以及对该技术潜力的有限认识，直到现在塑料激光焊接仍然滞后。
激光焊接的显著特征在于它能够产生一个精确、结实、气密（气密封和水密封）的焊缝，同时又能减少树脂、粒子降解，并在零件焊缝表面周围进行接合。
最近几年来，这种不接触焊接技术吸引了许多焊接精确、高价值制品的欧洲公司。
在美国，激光焊接似乎能够发展成为一种在焊接成本和焊接性能上取代已被认可的超声波、振动和热板焊接等技术的焊接方法。
然而，人们对它的陌生感仍然严重地阻碍着激光焊接的更加广阔的应用。
新激光设备正在减少那些障碍，不仅如此，创新性材料和添加剂使得激光焊接能够在该技术曾不可及的彩色零件上实现其可行性。
现在，着色新技术也使黑色—黑色和亮色—亮色材料的激光焊接成为可能，而且材料供应商正在根据现有的配方改进材料的激光透射率或吸收性。
——干净、温和、多功能
当两种材料对激光的反应差异很大时可以使用激光透射焊接。
NIR激光光束、激光透射焊接、同步焊接、透射NIR零件、焊接熔融区、夹持压力、吸收NIR零件。
该方法运用波长在810～1064祄的近红外线（NIR）。
它穿过一个透射NIR的部件，然后被另一个吸
收NIR的部件吸收，这两个部件在低压状态下被夹在一起。
吸收NIR 的材料将NIR转化成热，部件表面熔化，而热量同时传回到激光透过部件的接合面上形成一个焊接区域。
这时的焊接力超过了原材料的焊接力。
德国Branson公司最近在其超声波、热板、振动和旋转焊接设备厂房中又添加了一套激光焊接系统。
激光焊接的无碎屑特性使其在医疗器械、汽车及其他电子部件等领域深受喜爱。
激光焊接也能大大减少部件的振动及部件上的热应力。
这种方法与其他焊接方法相比，“振动和烧焦”少，因此部件或组件内部零部件所产生的降解也相应减少。
这个特点为激光焊接电子传感器等脆弱部件打开了大门。
Leister公司的总经理Jerry Zybko补充说：“大量不同的材料都能用激光焊接。
例如用透过NIR将聚碳酸酯焊接到30%玻璃填充的黑色PBT上”。
Zybko指出，其他焊接方法无法焊接聚合物结构、软化点及补强材料差异如此巨大的材料。
激光焊接适合于焊接轮廓复杂（甚至是三维）的部件，也适合于焊接那些用其他焊接方法无法焊接的地方。
激光技术的成熟性，有助于扩展其在塑料焊接中的作用。
二极管和Nd：YAG类激光自从20世纪90年代中期就得到进展，极好地应用于激光焊接中。
这些激光的能量已得到大大地增加，其成本与过去5年相比也下降了90%左右。
已发现有多种塑料可以有效地透射在或接近二极管极光波段（810～940祄）和Nd：YAG极光波段（1064祄）的激光。
（CO2激光器发射的波长容易被塑料所吸收而烧毁制品。
二极光与Nd：Y AG激光在用于塑料焊接时被证明还有很多功能。
比如，二极管激光在做复杂线条焊缝时可以组态成几排光束，而且二极管发射器可以装在储存箱体里为特殊应用提供所需的焊接能量。
——定制的塑料激光焊接设备
Leister公司的Novolas新产品系列就是这类新式设备的一个例子。
该系列产品使用了高能量的二极管激光，每个二极管至少有25W 的功率。
Novolas C是一种曲线式或点式焊机，它可产生一种靠光学设备定型、聚焦的激光能曲线点。
这种曲线点固定不动，而激光下的部件放在一个程控的、伺服驱动的X-Y轴上接受瞄准，以便激光点可以穿过整个焊缝线。
（也能用移动激光点来代替移动零件）Novolas C焊接的最大区域为250×250mm。
曲线焊接按照物体的几何形状工作非常灵活，但是这种方法相对较慢。
有一种比较快的方法叫“同步”焊接法,其激光束可用平行直线或曲线对准,所以它能够完全暴露出整个焊缝，既不用移动光束,也不用移动零件。
Leister公司的S型产品使用的便是这种方法。
同步焊接尽管速度快，但要受到焊接几何形状方面的限制。
但是，Leister公司同步焊接法的衍生物——Novolas M（护层）新方法能够克服这些局限。
Leister公司使用了照相所采用的传统胶片，固定不动的激光束可将物体上没被胶片层覆盖的那部分加热。
其优点是，诸如圆形或圆锥型的复杂焊接几何形体可用这种方法焊接。
护层焊接方法同样也能做出0.1mm的微小焊缝，而且焊缝的宽度也没必要一致。
据说Novolas M产品非常适合于医疗设施的微型焊接，它的自动掩模
对准分辨率可达2微米。
同步焊接和护层焊接的初始调整工作要比曲线焊接花费的时间长，但据说同步焊接在大规模生产中的成本比较低。
Bielomatik公司采用的是称为“拟同步”的焊接方法,使用了70～250W的固态Nd：YAG激光。
QSLW运用高速扫描反光镜,每秒种将激光光速来回在焊缝上扫描40多次。
据报道，Bielomatik公司的产品能够创造出0.1mm 精细的焊缝。
Bielomatik公司的Laser-Tec QSLW装置已在欧洲交付或订购了20套，另外30套全球项目处于前期计划阶段。
目前的一种用途是用于Mercedes交通工具电子车门开门器。
其他的应用有：汽车进气管的发动机驱动机构、中央锁系统、汽车齿轮箱、气囊、油路及其引擎集成传感器。
最近，Bielomatik公司组合制成复杂Laser-Tec装置，用来增加焊接面积和零件的最大尺寸。
双激光式设备焊接的面积可达560 ×280mm，能够焊接汽车驾驶室、压力容器和大型传感器。