影响激光焊接质量的因素
影响激光焊接熔深的六大因素
激光焊接：是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。
激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。
激光深熔焊接作为激光焊接的两种基本模式之一(另一为热传导焊接)，其应用越来越广泛。
深熔，或称作深度穿透焊接。
常见于以高激光功率焊接较厚的材料。
在深熔焊接中，激光聚焦在一起从而在工件上形成极高的功率密度。
事实上，激光束聚焦的部位会使金属气化，令金属熔池中出现一个盲孔(即深熔孔)。
金属蒸气压力会挡住周围熔化的金属，使盲孔在焊接过程中始终处于开口状态。
激光功率主要在蒸气与熔体边界和深熔孔壁处被熔体吸收。
聚焦的激光束和深熔孔沿焊接轨迹持续移动。
焊接材料在深熔孔前方熔化，并在后面重新凝固形成焊缝。
其影响激光深熔焊接效果的因素有：1、激光功率密度进行深熔焊接的前提是聚焦激光光斑，使其拥有足够高的功率密度，因此激光功率密度对焊缝成形有决定性的影响。
激光功率同时控制着熔透深度与焊接速度。
对一定直径的激光束，当增大激光功率时，熔深加深，焊接速度加快。
对达到一定焊接熔深的激光功率一般存在临界值，达到这个临界值时，熔池剧烈沸腾，超过时则熔深会急剧减少。
另外，由于金属蒸气的作用力，熔池内会形成小孔，而小孔正是深熔焊接实现的关键。
焦斑功率密度不仅与激光功率成正比，还与激光束和聚焦光路参数有关。
2、焊接速度在深熔焊接进行过程中，焊接速度与熔深成反比。
在保持激光功率不变的情况下，如提高焊接速度，热输入就会下降，熔深也会减小。
因此，适当降低焊接速度可加大熔深，但速度太低又会导致材料过度熔化，出现工件焊穿现象。
故针对特定激光功率和特定厚度、种类的材料，都有一个获得最大熔深的合适焊接速度范围。
3、焦点位置深熔焊接时，为保持足够的功率密度，焦点位置至关重要。
焦点与工件表面相对位置的变化直接影响焊缝宽度与深度，只有焦点位于工件表面内合适的位置，所得焊缝才能形成平行断面, 并获得最大熔深。
4、保护气体保护气体的作用有两点：1)排除焊接局部区域的空气，保护工作表面不被氧化;2)抑制高功率激光焊接时产生等离子云。
激光焊接在模组焊接中的缺陷及因素分析
激光焊接在模组焊接中的缺陷及因素分析本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March激光焊接在模组pack中的主要缺陷及控制手段随着新能源锂电池行业的发展壮大，锂电池模组pack轻量化，自动化产业发展需求的升级，极大地促进了激光焊接技术的推广和应用。
咱们先介绍一下激光焊接原理，简单来说激光焊接就是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。
至于激光是怎么来的，又是如何被集束的，这里就不研究了。
激光焊接主要有下几个特点：1、非接触焊接，不需要接触焊接体2、热影响区小，焊接缝细小，焊口深度一致3、焊接速度快，便于自动化生产4、无噪音等污染，生产环境清洁5、不需要填充其他辅料或焊材6、可以实现多层薄材穿透焊接再看看锂电池模组焊接需要的焊接条件：1、组装或焊接过程中要避免短路2、焊接过程中温度对电芯本体的影响不宜超过60摄氏度3、焊接区域氧化面积微小，不影响极耳导电性4、可实现自动化大批量生产5、存在多层薄材极耳叠加焊接的结构，可能存在铜铝异种材料焊接6、单层焊接时，焊层深度要可控，不能焊穿。
大家可以看到，激光焊接完全满足锂电池模组焊接的所有特殊需求条件。
当然，激光焊接过程中也存在一些的缺陷，制约着甚至是影响着锂电池性能。
这是今天讨论的主题。
锂电池模组激光焊焊缝主要缺陷形式：1、虚焊：即两层（多层）极耳之间或汇流排与极耳之间焊接强度不足，甚至没有形成熔深。
这种形式的缺陷主要影响电池电性能的稳定发挥，后果比较严重，常常因为一个焊点的虚焊，致使整套电池包不能正常工作，且往往是在客户使用一段时间才暴露出来的隐形缺陷，严重损伤公司产品质量形象。
2、焊穿：即焊缝深度超过需求深度，导致焊接面出现裂缝，或导致电芯漏液（圆柱钢壳电芯此类缺陷比较多），轻微的点状焊穿，在没有漏液的情况下，可以继续使用，严重的就造成产品报废，导致生产成本增加。
激光焊接实验报告
激光焊接实验报告
激光焊接是一种高效、精确的焊接方法，广泛应用于汽车制造、航空航天、电
子设备等领域。
本实验旨在探究激光焊接工艺参数对焊接质量的影响，为优化激光焊接工艺提供参考。
实验一，激光功率对焊接质量的影响。
在本实验中，我们选取了不同激光功率下的焊接参数进行了对比实验。
结果显示，随着激光功率的增加，焊接速度也随之增加，但焊接质量却呈现出下降的趋势。
这可能是因为过高的激光功率导致焊缝过深，造成焊接质量下降。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的激光功率，以保证焊接质量。
实验二，焊接速度对焊接质量的影响。
另一方面，我们也对焊接速度进行了实验。
结果显示，焊接速度的增加会导致
焊接质量下降，焊缝形状不规则甚至出现裂纹。
这表明，在激光焊接过程中，适当降低焊接速度可以提高焊接质量，确保焊缝的均匀性和完整性。
实验三，激光聚焦点位置对焊接质量的影响。
最后，我们对激光聚焦点位置进行了实验。
结果显示，激光聚焦点位置的偏移
会导致焊接质量下降，焊缝形状不规则甚至出现气孔。
因此，在实际操作中，需要确保激光聚焦点位置的准确定位，以保证焊接质量。
综上所述，激光焊接工艺参数对焊接质量有着重要影响，需要在实际应用中进
行合理调整。
本实验结果为激光焊接工艺的优化提供了重要参考，有助于提高焊接质量，降低生产成本，推动激光焊接技术的进一步发展。
激光焊接工艺论文
激光焊接工艺论文摘要：对不同厚度的1Cr18Ni9Ti不锈钢采用激光深熔焊接时，在激光功率相同时，其焊接质量受焊接速度的影响，材料越厚，全部焊透所要求的焊接速度越小，同时焊缝也越宽。
为了达到较好的焊接质量，需要对各工艺参数综合考虑，才能得到较好的焊接接头。
0 引言激光焊接技术是激光材料在加工应用中所涉及到的重要技术之一，其发展最早可追溯至二十世纪六十年代，它是在传统焊接技术的基础上形成和发展起来的，是对传统技术的改革和创新，其焊接效率更高、不易变形、抗电磁干扰能力强、可达性较好。
而到了二十世纪七十年代，激光焊接技术被直接应用于低速焊接和薄壁材料焊接，是一种热传导型的焊接，它通过热传导的方式将焊接材料表面的热量迅速传递至内部，并经过一系列内部调控之后，实现了对激光脉冲宽度、能量值、重复频率等参数的有效控制，加工者可以按照自己的个性化需求进行调节，最终完成工件的熔化，从而形成了一个特定的熔池。
随着大功率激光器的不断发展，激光焊接技术的应用领域也进一步扩展，越来越多地被应用至微型零件和小型零件等高精密度零件的焊接中[1-2]。
因此，本文以1Cr18Ni9Ti CO2激光焊接为研究对象，研究和分析了其焊接工艺的特点，并就影响其焊接质量的因素进行了集中论述，并得出了最终结论，指出了1Cr18Ni9Ti CO2激光焊接工艺研究的重要性。
1 大功率激光焊机焊接的工艺特点大功率CO2激光焊与传统焊接相比，其在焊接材料、条件及焊接质量等方面有其显著的特点和优势，在化工、机械、核电、电子制造等行业发挥着越来越重要的作用，其焊接效果和质量较好。
大功率激光焊接机焊接的优点主要表现在以下几方面：一是焊接时，焊接加热的面积更小，进一步减小了其焊缝的宽度和热影响区域的范围，同时焊件接头的性能也趋于优良；二是焊接时，焊接所产生的残余应力相应减小，焊件的变形度也相应变小，实现了高质量、高精度、高效率的激光焊接，符合现代焊接工艺的总体要求；三是大功率激光焊接机实现了对难熔性材料、高敏感度材料、高熔点材料以及高热导材料和非金属材料的焊接，并且焊接效果较好，适应了复杂条件下的焊接，激光光束较为集中，不易发生偏移；四是这一激光焊接技术可以应用于真空、空气以及其他气体条件下的焊接，可直接穿过玻璃或其他光束透明材料的材料完成焊接；五是激光聚焦后，其功率密度值更高，在进行高功率焊接时，一般情况下，其深度与宽度之比可达到5：1，最高可达10：1。
激光焊接工艺参数解析
激光焊接工艺参数解析激光焊接因具有高能量密度、深穿透、高精度、适应性强等优点而受到航空航天、机械、电子、汽车、造船和核能工程等领域的普遍重视。
尤其在汽车生产中，无论是车身组装还是汽车零部件的生产，激光焊接都得到了广泛的应用。
据有关资料统计，欧美工业发达国家50%~70%的汽车零部件都是用激光加工完成的，其中主要以激光焊接和切割为主,激光焊接在汽车生产中已成为标准工艺。
影响激光焊接质量的工艺参数比较多，如功率密度、光束特性、离焦量、焊接速度、激光脉冲波形和辅助吹气等。
功率密度功率密度是激光焊接中最关键的参数之一。
采用较高的功率密度，在几秒或几微秒时间内，可迅速将金属加热至熔点，形成良好的熔融焊接。
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。
Nd：YAG固体激光器的光束模式为TEMOO o激光脉冲波形激光脉冲波形在激光焊接中十分重要（尤其是对薄片焊接）。
当高强度激光束射至材料表面时，金属表面将会有60%~90%的激光能量因反射而损失掉，且反射率随表面温度不同而改变。
在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大，例如正弦波，适用于散热快的工件，飞溅小但熔深浅；方波适用于散热慢的工件，飞溅大但熔深大。
通过快速渐升、渐降功率的调整，可使焊件防止激光功率开关瞬间突开、突闭造成的焊缝起始气孔和收尾弧坑裂纹缺陷。
离焦量离焦量是指工件表面偏离焦平面的距离。
离焦位置直接影响拼焊时的小孔效应。
离焦方式有两种：正离焦和负离焦。
焦平面位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。
当正负离焦量相等时，所对应平面的功率密度近似一样，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。
实验说明，激光加热50-200μs时材料开始熔化，形成液相金属并出现部分汽化，形成高压蒸气,并以极高的速度喷射，发出耀眼的白光。
与此同时，高浓度气体使液相金属运动至熔池边缘，在熔池中心形成凹陷。
影响激光焊接质量的工艺参数
影响激光焊接质量的工艺参数
激光焊接的过程中，有时候会出现焊接不好的情况，大家知道影响这些焊接工艺的参数都有哪些吗？关于影响焊接质量的焊接工艺参数主要有激光输出功率、焊接速度、激光波形、脉冲宽度、离焦量和保护气体。
输出功率、焊接速度对熔深的影响。
激光波形主要有脉冲激光器常用的脉冲波形
和连续焊接时的缝焊波形。
脉冲波形对焊接质量的影响（针对脉冲激光器）
◆对于焊接铜、铝、金、银高反射材料时，为了突破高反射率的屏障，可以利
用带有前置尖峰的激光波形。
但这种波形在高重复率缝焊时不宜采用，容易产生飞溅，形成不规则的孔洞。
◆对于铁、镍等黑色金属，表面反射率低，宜采用矩形波或缓衰减波形。
连续焊接时的缝焊波形：焊波形就是激光功率随焊接时间变化的曲线。
在材料要求焊接密封时此波形尤为重要。
在焊接开始时激光功率缓慢上升，结束时缓慢下降，在连续激光器焊接时，结尾处出现的凹坑，宜采用此波形，减小凹坑程度，
以达到焊接效果。
脉冲宽度（针对脉冲激光器）：光的脉冲宽度针对YAG固体激光器来说是焊接的重要参数之一，它决定材料是否熔化，为了保证激光焊接中材料表面不出现强烈
气化，一般假定在脉冲终止时材料表面温度达到沸点。
脉宽越长，焊点直径越大，相同的工作距离时，熔深越深。
激光焊接常见问题和解决方法
（原创实用版3篇）编制人员:_______________审核人员:_______________审批人员:_______________编制单位:_______________编制时间:____年___月___日序言下面是本店铺为大家精心编写的3篇《激光焊接常见问题和解决方法》，供大家借鉴与参考。
下载后，可根据实际需要进行调整和使用，希望能够帮助到大家，谢射!（3篇）《激光焊接常见问题和解决方法》篇1激光焊接是一种常用的焊接技术，它具有速度快、精度高、熔池小等特点，广泛应用于金属、非金属材料的焊接和切割。
以下是激光焊接过程中常见的问题和解决方法：1. 焊接缺陷焊接缺陷是激光焊接过程中最常见的问题之一，其主要表现为焊缝不规则、气孔、裂纹等。
产生焊接缺陷的原因很多，如材料的成分、组织状态、加工工艺等。
解决方法：可以通过调整焊接参数、优化焊接工艺、提高焊接温度、增加焊接速度等方式来减少焊接缺陷的产生。
同时，注意材料的选择和加工质量，以及保持焊接环境的稳定，也可以有效避免焊接缺陷的产生。
2. 焊接变形焊接变形是激光焊接过程中常见的问题之一，其主要原因是焊接过程中热影响区域的变形。
解决方法：可以通过调整焊接参数、优化焊接工艺、减少焊接热影响区域等方式来减少焊接变形。
同时，采用适当的焊接顺序、焊接方式和焊接工具，也可以有效避免焊接变形的产生。
3. 焊接裂纹焊接裂纹是激光焊接过程中常见的问题之一，其主要原因是焊接过程中热应力的作用。
解决方法：可以通过调整焊接参数、优化焊接工艺、增加焊接温度、降低焊接速度等方式来减少焊接裂纹的产生。
同时，注意材料的选择和加工质量，以及保持焊接环境的稳定，也可以有效避免焊接裂纹的产生。
4. 焊接飞溅焊接飞溅是激光焊接过程中常见的问题之一，其主要原因是焊接过程中熔融金属的飞溅。
解决方法：可以通过调整焊接参数、优化焊接工艺、增加焊接温度、降低焊接速度等方式来减少焊接飞溅。
同时，采用适当的焊接工具和焊接方法，也可以有效避免焊接飞溅的产生。
激光焊的主要工艺参数对焊接质量的影响
激光焊的主要工艺参数对焊接质量的影响激光焊是一种应用激光技术进行焊接的新型焊接方法。
激光焊具有高能量浓度、局部加热快、热效应小等优点，因此在航空航天、汽车制造、电子设备等领域得到了广泛应用。
激光焊的主要工艺参数包括激光功率、激光束直径、焊接速度、焊缝型式等，这些工艺参数对于焊接质量具有重要影响。
首先，激光功率是指激光发射的能量大小，在激光焊中，激光功率的大小直接影响焊接温度和热输入。
激光焊中，激光功率过小会导致焊接质量不达标，焊缝内可能存在未熔化或未完全熔化的金属颗粒；激光功率过大则容易造成焊缝过宽和过深，引起焊接后的热影响区扩大和凝固裂纹等问题。
因此，选择适当的激光功率对于焊接质量的保障至关重要。
其次，激光束直径是指激光束在焊接过程中的有效焦点直径。
激光束直径的大小会影响激光焊缝的宽度和形状，从而影响焊接质量。
激光束直径过大会导致焊缝宽度过大，影响焊缝质量；而激光束直径过小则会导致焊缝过窄，增加焊接难度。
因此，激光束直径的选择要依据焊接材料和焊接要求进行合理调整，以保证焊接质量。
第三，焊接速度是指激光照射到工件上时，焊接头沿焊缝方向移动的速度。
焊接速度的快慢对焊接质量有直接影响。
焊接速度过快会导致焊接缺陷，如焊缝内夹杂物和未充分熔化区域增加，降低焊缝的连接强度。
而焊接速度过慢会导致焊缝过宽，焊接热影响区增大，易产生开裂等缺陷。
因此，选择适当的焊接速度对于焊接质量的保证至关重要。
此外，焊缝型式也会对焊接质量产生重要影响。
不同的焊缝型式适用于不同的焊接工艺和材料。
一般有点焊、连续焊、螺旋焊等。
选择正确的焊缝型式可以提高焊接强度和焊接质量。
综上所述，激光焊的主要工艺参数包括激光功率、激光束直径、焊接速度和焊缝型式等，这些参数的选择和调整对焊接质量起到重要作用。
在进行激光焊时，需要根据具体的焊接要求和材料特性，合理选择和调整这些工艺参数，以达到理想的焊接质量和性能。
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影响激光焊接质量的因素
影响激光焊接质量的因素很多．其中一些极易波动，具有相当的不稳定性。
如何正确设定和控制这些参数，使其在高速连续的激光焊接过程中控制在合适的范围内，以保证焊接质量首先是焊缝成形的可靠性和稳定性，是关系到激光焊接技术实用化、产业化的重要问题。
以板材对接单面焊双面成形工艺为例，影响激光焊接质量的主要因素分焊接设备，工件状况和工艺参数三方面，如图11所示。
图11 影响激光焊接质量的主要因素
1 焊接设备
对激光器的质量要求最主要的是光束模式和输出功率及其稳定性。
光束模式是光束质量的主要指标，光束模式阶数越低，光束聚焦性能越好，光斑越小，相同激光功率下功率密度越高，焊缝深宽越大。
一般要求基模（TEM00）或低阶模，否则难以满足高质量激光焊接的要求。
虽然目前国产激光器在光束质量和功率输出稳定性方面用于激光焊接还有一定困难。
但从国外情况来看，激光器的光束质量和输出功率稳定性已相当高，不会成为激光焊接的问题。
光学系统中影响焊接质量最大的因素是聚焦镜，所用焦距一般在127mm（5in）到200mm （7.9in）之间，焦距小对减小聚焦光束腰斑直径有好处，但过小容易在焊接过程中受污染和飞溅损伤。
2.工件状况
激光焊接要求对工件的边缘进行加工，装配有很高的精度，光斑与焊缝严格对中，而且工件原始装配精度和光斑对中情况在焊接过程中不能因焊接热变形而变化。
这是因为激光光斑小，焊缝窄，一般不加填充金属，如装配不严间隙过大，光束能穿过间隙不能熔化母材，或者引起明显的咬边、凹陷，如光斑对缝的偏差稍大就有可能造成未熔合或未焊透。
所以，一般板材对接装配间隙和光斑对缝偏差均不应大于0.1mm，错边不应大于0.2mm。
当焊缝较长时，焊前的准备难度很大，普通剪床F料一般不能满足要求．必须经过机械加工或用高精度剪床剪切，还必须根据具体工件情况设计合适的精密胎夹具。
实际生产中，有时因不能满足这些要求，而无法采用激光焊接技术。
3.焊接参数
（1）对激光焊接模式和焊缝成形稳定件的影响焊接参数中最主要的是激光光斑的功率密度，它对焊接模式和焊缝成形稳定性影响如下：随激光光斑功率密度由小变大依次为稳定热导焊、模式不稳定焊和稳定深熔焊[1][2]，其产生条件和焊缝成形特征如表2所示。
表2 三种激光焊接过程的基本特征
焊接过程稳定热导焊（HCW）模式不稳定焊（UMW）稳定深熔焊（DPW）
产生条件低功率密度功率密度介于HCW和DPW之间高功率密度
焊接模式热导焊热导焊和深熔焊随机出现深熔焊
小孔特点不形成小孔小孔间断性地产生和消失小孔稳定存在
等离子体特点不产生等离子体等离子体间断性地产生和消失稳定的等离子体
焊缝成形特征熔深和熔宽均很小的近半圆形焊缝焊缝成形极不狗宝，熔深和熔宽在大小两给跳变熔深较大的指状焊缝
激光光斑的功率密度，在光束模式和聚焦镜焦距一定的情况下，主要由激光功率和光束焦
点位置决定。
激光功率密度与激光功率成正比。
而焦点位置的影响则存在一个最佳值；当光束焦点处于工件表面下某一位置（1～2mm范围内，依板厚和参数而异）时，即可获得最理想的焊缝。
偏离这个最佳焦点位置，工件表面光斑即变大，引起功率密度变小，到一定范围，就会引起焊接过程形式的变化。
焊接速度对焊接过程形式和稳定件的影响不如激光功率和焦点位置那样显著，只有焊接速度太大时，由于热输入过小而出现无法维持稳定深熔焊过程的情况。
实际焊接时，应根据焊件对熔深的要求选择稳定深熔焊或稳定热导焊，而要绝对避免模式不稳定焊。
（2）在深熔焊范围内，焊接参数对熔深的影响1][3] 在稳定深熔焊范围内，激光功率越高，熔深越大，约为0.7次方的关系；而焊接速变越高，熔深越浅。
在一定激光功率和焊接速度条件下焦点处于最佳位置时熔深最大，偏离这个位置，熔深则下降，甚至变为模式不稳定焊接或稳定热导焊。
（3）保护气体的影响保护气体通常采用氩气或氦气．它们产生等离子体的倾向显著不同：氦气因其电离电体高，导热快．在同样条件下，比氩气产生等离子体的倾向小，因而可获得更大的熔深。
在一定范围内，随着保护气体流量的增加，抑制等离子体的倾向增大，因而熔深增加，但增至一定范围即趋于平稳。
（4）各参数的可监控性分析在四种焊接参数中，焊接速度和保护气体流量属于容易监控和保持稳定的参数，而激光功率和焦点位置则是焊接过程中可能发生波动而难于监控的参数。
虽然从激光器输出的激光功率稳定性很高且容易监控，但由于有导光和聚焦系统的损耗，到达工件的激光功率会发生变化，而这种损耗与光学工件的质量、使用时间及表面污染情况有关，故不易监测，成为焊接质量的不确定因素。
光束焦点位置是焊接参数中对焊接质量影响极大而又最难监测和控制的一个因素。
目前
在生产中需靠人工调节和反复工艺试验的方法确定合适的焦点位置，以获得理想的熔深。
但在焊接过程中由于工件变形，热透镜效应或者空间曲线的多维焊接，焦点位置会发生变化而可能超出允许的范围[3]。
对于上述两种情况，一方面要采用高质量、高稳定性的光学元件，并经常维护，防止污染，保持清洁；另一方面要求发展激光焊接过程实时监测与控制方法，以优化参数，监视到达工件的激光功率和焦点位置的变化，实现闭环控制，提高激光焊接质量的可靠件和稳定性。
这是激光焊接技术发展方向之一。