激光焊接机的主要特性及工作原理(精)
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。
激光焊接设备工作原理及应用

激光焊接设备工作原理及应用一、原理简介激光焊接是一种利用高能激光束照射在材料表面,通过激光的光热效应,使材料熔化形成焊接点的先进焊接技术。
其基本原理是将高能激光束聚焦并调节到所需功率,然后通过特定的光学系统将激光束传输到焊接头,最后由焊接头将激光束引导至待焊接的材料表面。
二、激光焊接机种类激光焊接机根据其使用的激光器类型主要可分为固体激光器和气体激光器两大类。
固体激光器使用固体材料作为增益介质,如常见的YAG激光器;而气体激光器则使用气体作为增益介质,如CO2激光器。
此外,根据其工作方式,激光焊接机又可以分为脉冲激光焊接机和连续激光焊接机。
三、激光焊接机优势1. 高精度:激光焊接可以实现非常精确的定位和焊接,从而避免了传统焊接方法中可能出现的一些误差。
2. 高效性:由于激光焊接的加热速度快,热影响区小,可以实现快速焊接,提高生产效率。
3. 美观性:激光焊接的焊缝平滑,无熔池,外观美观,可以用于对产品外观要求较高的场合。
4. 适用性强:激光焊接可以适用于多种材料的焊接,如金属、非金属、复合材料等。
5. 环保性:激光焊接过程中无烟无味,对环境影响小,是一种环保的焊接方式。
四、激光焊接机应用领域1. 汽车制造:激光焊接在汽车制造中广泛应用于车身、发动机、底盘等部位的焊接,提高了车身的强度和刚性。
2. 电子行业:在电子行业中,激光焊接被广泛应用于电路板、电池、电子元件等产品的生产和维修中。
3. 珠宝制造:在珠宝制造中,激光焊接可以用于金银首饰的拼接、修复和制作复杂的工艺品。
4. 金属加工:在金属加工中,激光焊接可用于各种金属材料的拼接、修补和打标。
五、应用效果及注意事项1. 应用效果:激光焊接的应用效果主要体现在提高了焊接质量和效率,同时降低了生产成本和材料损耗。
此外,由于其高精度和美观的焊缝,也大大提高了产品的附加值和竞争力。
2. 注意事项:在使用激光焊接机时,需要注意安全问题,如避免直视激光束,以免对眼睛造成伤害。
激光焊的原理特点及应用

激光焊的原理特点及应用1.激光焊的原理激光焊是利用激光束的高能量密度和高聚焦性,在焊接接头上产生高温并使其瞬间熔化,然后通过液态金属流动形成焊缝的一种焊接方法。
激光焊主要通过以下三个原理实现焊接:•光能吸收原理:激光束照射在焊接件上,光能会被转化为热能,迅速提升焊接件的温度。
•热传导原理:高温使焊接件表面瞬间熔化,热量会通过热传导逐渐传导到焊接件内部。
•熔融原理:达到一定的温度后,焊接件内部的金属也会瞬间熔化,形成一定的液态金属,通过表面张力和内部气压驱使金属流动,形成焊缝。
2.激光焊的特点激光焊具有以下几个特点:•高能量密度:激光束聚焦后能量密度高,能够在很小的区域内产生高温,有效地瞬间熔化金属。
•非接触加工:激光焊是一种非接触式的焊接方法,不需要直接与焊接件接触,可以避免因接触产生的引入损伤。
•小热影响区域:激光束的热影响区域小,热量传导较少,可以减少对焊接件周围材料的热影响。
•焊接速度快:激光焊激光束的高能量密度和聚焦性使焊接速度大大提高,可以在短时间内完成焊接过程。
•焊缝质量高:激光焊焊接过程稳定,焊缝形态良好,具有较高的焊接质量和强度。
3.激光焊的应用激光焊在工业生产中有广泛的应用,以下是激光焊在不同领域的应用示例:3.1 电子行业•电子元器件焊接:激光焊可用于电子元器件的金属焊接,如电阻、电容的焊接。
激光焊接能够实现高精度和高速度的焊接,不会对元器件造成损伤,适用于小尺寸和复杂的焊接任务。
3.2 汽车制造业•汽车零部件焊接:激光焊可用于汽车零部件的焊接,如发动机部件、车身结构等。
激光焊接能够实现高质量的焊接,提高零部件的强度和稳定性,确保汽车的安全性和可靠性。
3.3 制造业•金属材料焊接:激光焊可用于不同金属材料的焊接,如钢、铝等。
激光焊接能够实现高精度和高效率的焊接,适用于各种金属材料的连接和装配。
3.4 医疗行业•医疗器械焊接:激光焊可用于医疗器械的焊接,如手术器械、植入装置等。
激光焊的原理与应用是什么

激光焊的原理与应用1. 激光焊的原理激光焊是一种利用激光束的高能量和高密度进行材料加工的技术。
激光束经过聚焦和定位后,能够在短时间内加热工件的表面,使其局部熔化并与其他工件或填充材料形成牢固的焊接接头。
1.1 激光的生成原理激光是通过激活物质来产生的一种高强度、高聚集度、单色性良好的光束。
常见的激光发生器包括气体激光发生器、固体激光发生器和半导体激光发生器。
1.2 激光与材料的相互作用激光束与材料相互作用时,主要通过光学吸收和热传导的方式来传递能量。
激光束照射到材料表面时,由于光的吸收,工件表面温度迅速升高,达到材料的熔点或沸点,形成熔池区域。
1.3 激光焊接过程激光焊接过程主要包括激光束与工件的相互作用、传热和传质过程。
激光束的聚焦能量将工件局部加热至熔点以上,然后形成熔池,熔池冷却后形成焊缝。
2. 激光焊的应用激光焊由于其独特的特点,在现代工业中得到了广泛的应用。
以下是激光焊的一些主要应用:2.1 电子产品制造激光焊广泛应用于电子产品的制造过程中,特别是电子元器件的连接和封装。
激光焊具有高精度、低热影响区域、无接触等优点,可以满足电子产品对焊接质量和可靠性的要求。
2.2 汽车制造激光焊在汽车制造中起到了关键作用。
汽车零部件的焊接需要高焊接质量和高效率,激光焊能够满足这些要求。
例如,汽车车身和底盘的焊接、发动机部件的连接等。
2.3 机械制造激光焊在机械制造领域也得到了广泛应用。
例如,船舶、飞机和高速列车等大型机械设备的焊接需要高强度和高密度的焊接接头,激光焊具有非常好的效果。
2.4 铁路轨道维修激光焊在铁路轨道维修中也发挥了重要作用。
激光焊可以用于轨道的焊接、修复和连接,具有高效率和高质量。
与传统焊接方法相比,激光焊在轨道维修中可以减少能量消耗和工程时间。
2.5 医疗器械制造激光焊在医疗器械制造中具有广泛的应用。
激光焊可以实现医疗器械的组装、精细焊接和封装,具有低热影响、无粘接剂和高强度的特点。
激光焊接机

激光焊接机激光焊接机是一种利用激光产生高热进行材料焊接的设备。
它可以实现高效、精准、无损伤的焊接,广泛应用于汽车、航空航天、船舶、电子、机械制造等领域。
一、激光焊接机的原理激光焊接机是利用激光产生高能量,使工件局部区域受热,迅速熔化、凝固,达到将两个工件或者多个工件连接在一起的目的。
激光焊接机的原理和普通焊接不同,它采用激光作为热源,激光束经过透镜将激光集中在焊接处,从而使焊接部位产生高温,使工件表面熔化,形成液态,再通过液态金属流动、冷凝形成焊接。
二、激光焊接机的特点1、高效率激光焊接机的焊接速度比传统的焊接速度快10倍以上,可以大大提高工作效率。
2、高精度激光焊接机的焊接精度极高。
它可以焊接0.1mm以下的细小零件,而且焊接部位热影响区非常小,对焊接部位的影响非常小。
3、无污染激光焊接机的焊接过程无需接触,无需溶剂,更无需焊接材料,无产生任何污染。
4、无损伤激光焊接机的焊接过程不会对工件造成损伤,而且焊接部位的热影响区域非常小,对工件的性能影响也很小。
三、激光焊接机的应用1、汽车行业汽车行业是激光焊接机的重要应用领域。
激光焊接可以将轻量化材料、铝合金等材料进行焊接,而且焊接后产生的缝隙也很小,让车身从内部得到更好的保护。
2、航空航天行业激光焊接机广泛应用于飞机制造,可以更好地焊接高密度、难加工和高强度材料,特别是纤维复合材料的部件,如翼尖。
3、机械制造行业激光焊接机可以焊接复杂的钣金结构,既能保证产品强度,又能大大提升生产效率。
四、总结激光焊接机的应用领域非常广泛,并且可以应用于很多需要高精度、高效率的生产环境中。
在今后的不断发展中,激光焊接机的应用领域和技术水平将会不断提高,给各个行业带来更多的变化和机遇。
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
激光焊接机的工作原理

激光焊接机的工作原理激光焊接机是一种高科技设备,它利用激光束将工件加热至高温状态,以达到将工件焊接在一起的目的。
它的工作原理可以分为三个步骤:激光束的生成和聚焦、激光与工件的相互作用和焊接结果的评估。
在本文中,我们将深入探讨这三个步骤中的每一个步骤。
第一步是激光束的生成和聚焦。
激光器良好的功率输出是激光焊接机的基础。
一般情况下,激光器由三部分组成:激光生成器、放大器和输出镜。
首先,激光生成器产生并放大激光。
接下来,放大的激光经过准直器和分束器后到达输出镜。
输出镜的目的是将激光能量聚焦在一个点上,以保证达到足够的功率和焦距。
第二步是激光与工件的相互作用。
当激光束与工件接触时,它会被吸收并转化为热能。
当激光束通过工件时,会在其路径上产生熔融区域,将其附近的区域加热至熔点及以上温度,直到焊接区域的材料达到熔点。
在激光束焊接期间,降低焊接区域的温度极为重要。
这是因为高温会导致冷凝和气泡,从而造成焊接区域的损坏。
因此,焊接区域的工件必须保持一定的温度,同时焊接区域周围的工件必须保持冷却。
如果正确操作,则激光焊接机可以确保焊接区域内产生的微小熔池,以及相互作用和合并,最终形成高支持的合金相。
第三步是焊接结果的评估。
当焊接结束后,必须对焊接点进行详细的检查。
在焊接后,工件会冷却并在其周围形成热效应区域。
热效应区域由部分冷却的金属构成,常常在焊接点周围形成一圈。
通过控制焊接机的参数,可以将热效应最小化,并提高焊接的质量。
综上所述,激光焊接机的工作原理包含三个步骤。
首先,激光束的生成和聚焦,然后是激光与工件的相互作用,最后是焊接结果的评估。
如果操纵正确,激光焊接可以比传统的加工方法效率更高,速度更快,并且具有更少的变形和变形。
与传统的加工方式相比,它具有更少的污染和更短的加工周期。
由于其高效和准确性,激光焊接机被广泛应用于汽车、电子、航空航天、船舶和建筑等领域。
激光点焊机工作原理

激光点焊机工作原理激光点焊机是一种利用激光技术进行点焊的设备。
它使用高能量激光束对工件表面进行瞬间加热,并通过传导、辐射和对流等方式将热能传输到焊接区域,使金属材料熔化,并形成焊缝。
激光点焊机主要由激光器、光纤传输系统、光束传输系统、焊接头以及控制系统等组成。
首先,激光器是激光点焊机的核心部件。
常见的激光器有光纤激光器和二极管激光器。
激光器通过抽运光纤或电流激励产生激光,然后通过光纤传输系统将激光传输到光束传输系统中。
光纤传输系统主要由光纤、光纤耦合器和调制器等组成。
光纤将激光束从激光器传输到光束传输系统中,同时保持激光束的质量和稳定性。
光束传输系统由准直光束器、扫描镜和焊接头等组成。
准直光束器通过调整激光束的尺寸和形状,将激光束聚焦到所需的焊接区域。
扫描镜通过控制激光束的方向和速度,实现激光束在焊接区域的移动。
焊接头则负责将激光束聚焦到微小的焊点,并将激光束的能量集中在焊点上。
控制系统是激光点焊机的智能化部分,通过控制激光器、光纤传输系统和光束传输系统等组件的工作状态,实现对焊接过程的控制。
控制系统可以实时监测焊接过程中的温度、功率、速度等参数,并根据预设的焊接条件进行调整,以保证焊缝的质量和稳定性。
在激光点焊机的焊接过程中,激光束被聚焦到工件表面的焊接区域。
当激光束照射到金属材料上时,激光能量转化为热能,使金属材料迅速升温。
当温度升高到金属的熔点以上时,金属开始熔化,形成一个熔池。
激光束在焊接区域产生的瞬间高温会快速传递给附近的金属材料,同时通过传导、辐射和对流等方式将热能传递给整个焊接区域,使整个焊接区域的温度升高。
当激光束停止照射时,熔池冷却凝固,形成焊缝。
激光点焊机具有焊接速度快、热影响区小、焊接接头美观且无需额外填充材料等优点。
它可以实现对金属材料的高精度焊接,广泛应用于电子、汽车、航天航空等领域。
总之,激光点焊机通过将高能量激光束对焊接区域进行瞬间加热,使金属材料熔化并形成焊缝。
它是一种高效、精密的焊接技术,具有广泛的应用前景。
- 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)。
激光焊接机的主要特性及工作原理
激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一,又常称为激光焊机、镭射焊机,按其工作方式常可分为激光模具烧焊机(手动焊接机)、自动激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机,光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热,激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池以达到焊接的目的。
一、激光焊接机的主要特性
20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接过程属热传导型,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。
由于其独特的优点,已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。
高功率CO2及高功率YAG激光器的出现,开辟了激光焊接的新领域。
获得了以小孔效应为理论基础的深熔焊接,在机械、汽车、钢铁等工业领域获得了日益广泛的应用。
激光焊接与其它焊接技术相比,
激光焊接的主要优点是:
1、速度快、深度大、变形小。
2、能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;激光在真空、空气及某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。
3、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。
4、激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接时,深宽比可达5:1,最高可达10:1。
5、可进行微型焊接。
激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。
6、可焊接难以接近的部位,施行非接触远距离焊接,具有很大的灵活性。
尤其是近几年来,在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术,使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。
7、激光束易实现光束按时间与空间分光,能进行多光束同时加工及多工位加工,为更精密的焊接提供了条件
二、激光焊接机的种类
激光焊接机又常称为激光焊机、雷射焊接机、镭射焊机、激光冷焊机、激光氩焊机、激光焊接设备等。
按其工作方式常可分为激光模具烧焊机(手动激光焊接设备)、自动激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机、振镜焊接机、手持式焊接机等,专用激光焊接设备有传感器焊机、矽钢片激光焊接设备、键盘激光焊接设备。
三、激光焊接机的工作原理
激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热,激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池。
它是一种新型的焊接方式,主要针对薄壁材料、精密零件的焊接,可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等,深宽比高,焊缝宽度小,热影响区小、变形小,焊接速度快,焊缝平整、美观,焊后无需处理或只需简单处理,焊缝质量高,无气孔,可精确控制,聚焦光点小,定位精度高,易实现自动化。