激光焊接
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。
激光焊接方法
激光焊接方法激光焊接是一种焊接方法，它利用一种有限多个射束形成的激光来加热金属材料，通过其凝聚力实现焊接。
激光焊接比传统焊接方法具有许多优点，如更高的焊接速度、对被焊物的均匀性和无缺陷性以及更高的精度等等。
激光焊接的原理激光焊接原理是将一个或多个激光束聚焦到被焊物，产生的高温使被焊物的表面封闭，形成一个连接。
这是通过瞬时的高温加热被焊物，使其表面汽化，并形成一个封闭的表面，然后两个表面之间形成一个连接，从而实现焊接。
激光焊接有能够持续加热及脉冲激光加热两种方法，其中脉冲激光加热在一般条件下更常用。
激光焊接技术特点激光焊接避免了传统方法需要使用焊接材料的过程，激光焊接无需焊接材料，因此该工艺可以节省材料成本和时间成本，焊缝的有效封闭性也比传统焊接方法更好，在一定程度上减少了耗能。
激光焊接还具有操作简单、适用范围广泛等特点，能够实现对各种金属材料、非金属材料和半导体材料的加工。
激光焊接前、中、后处理激光焊接前处理：金属表面清洁有助于提高连接的结合力度。
焊接前要求金属表面清洁，在准备焊接工件的表面上没有油污、污垢、氧化物层。
激光焊接中处理：激光焊接中处理的最重要的是聚焦激光，聚焦激光的质量则是决定焊接结合力的主要因素。
激光焊接的焊接深度大小与焦点的位置有关，在激光焊接中，焊接深度大小对焊接质量有着非常重要的影响。
激光焊接后处理：焊接后需要进行焊接表面整理，磨削等操作。
焊接后处理的主要目的是除去焊接接头的杂质，减少和抚平焊缝表面，并使焊接接头的结构特性达到设计要求。
激光焊接质量检测激光焊接质量检测的目的是检测激光焊接过程中构成缺陷的原因，及时发现和消除焊接缺陷，确保焊接接头的质量。
常用的焊接质量检测方法包括磁粉检测法、显微镜检测法和微观失效分析等。
激光焊接应用激光焊接应用于电子、电子设备、机电一体化产品的制造，具有精度高、焊接速度快等优点，这些产品都需要较高要求的焊接精度，而激光焊接能够满足这一要求。
此外，激光焊接还可用于航空航天、高速公路、高级医疗等领域，能够提高生产效率，提升产品质量。
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。
激光焊接解决方案
激光焊接解决方案激光焊接是一种高精度、高效率的焊接技术，广泛应用于汽车、航空航天、电子、医疗器械等领域。
本文将详细介绍激光焊接的原理、优势、应用领域以及解决方案。
一、激光焊接原理激光焊接利用高能量密度的激光束瞬间加热工件表面，使其局部区域熔化并迅速冷却，从而实现焊接。
激光束的能量密度高、焦点小，能够实现高精度的焊接，并且不会对周围区域产生热影响。
二、激光焊接的优势1. 高精度：激光束的焦点小，能够实现弱小焊点的精确定位，适合于对焊接质量要求高的应用场景。
2. 高效率：激光焊接速度快，焊接时间短，能够提高生产效率。
3. 无接触：激光焊接不需要直接接触工件表面，避免了传统焊接中可能浮现的磨损和污染问题。
4. 适应性强：激光焊接适合于各种材料的焊接，包括金属、塑料、陶瓷等，具有广泛的应用领域。
三、激光焊接的应用领域1. 汽车创造：激光焊接被广泛应用于汽车创造中的车身焊接、发动机焊接等环节，能够提高焊接质量和生产效率。
2. 航空航天：激光焊接在航空航天领域中的应用包括航空发动机部件、飞机结构等，能够提高零部件的强度和耐久性。
3. 电子创造：激光焊接在电子创造中的应用包括电路板焊接、电子元件连接等，能够实现高精度的焊接，提高产品的可靠性。
4. 医疗器械：激光焊接在医疗器械创造中的应用包括人工关节、牙科器械等，能够实现精细焊接，提高产品的质量和可靠性。
四、激光焊接解决方案针对不同行业和应用领域的激光焊接需求，我们提供以下解决方案：1. 设备选择：根据客户需求和焊接要求，提供适合的激光焊接设备，包括激光器、光纤传输系统、焊接头等。
2. 工艺优化：根据客户提供的工件材料和要求，优化焊接工艺参数，确保焊接质量和效率。
3. 自动化集成：根据客户的生产线布局和工艺要求，提供自动化激光焊接系统，实现自动化生产。
4. 售后服务：提供设备安装调试、操作培训等售后服务，确保客户能够顺利使用激光焊接设备。
总结：激光焊接作为一种高精度、高效率的焊接技术，在汽车、航空航天、电子、医疗器械等领域有着广泛的应用。
激光焊接解决方案
激光焊接解决方案激光焊接是一种高效、精确、无接触的焊接技术，广泛应用于工业制造领域。
为了满足不同行业的需求，激光焊接解决方案提供了多种适用于不同材料和工艺的设备和技术。
一、激光焊接的基本原理激光焊接利用高能量密度的激光束将焊接材料加热至熔点或融化，形成焊缝，通过材料的熔融和凝固实现焊接。
激光焊接具有热输入小、热影响区域小、焊缝质量高等优点。
二、激光焊接解决方案的设备和技术1. 激光焊接机器人系统激光焊接机器人系统是一种自动化的焊接解决方案，结合了激光技术和机器人技术。
通过机器人的精确运动控制和激光束的高精度定位，可以实现复杂形状的焊接任务。
该系统适用于大批量生产和高精度焊接。
2. 激光焊接头激光焊接头是激光焊接设备的核心部件，用于发射和聚焦激光束。
激光焊接头具有高能量密度、高聚焦能力和快速响应的特点，可以实现高速、高质量的焊接。
根据不同的应用需求，激光焊接头可分为光纤激光焊接头和光学激光焊接头。
3. 激光源激光源是激光焊接设备的能量提供者，常见的激光源包括CO2激光器、光纤激光器和固体激光器。
不同的激光源具有不同的功率、波长和脉冲频率，适用于不同材料和焊接工艺。
4. 激光焊接控制系统激光焊接控制系统用于控制激光焊接设备的运行和参数设置。
通过控制系统，操作人员可以实时监控焊接过程，调整焊接参数，确保焊接质量和稳定性。
三、激光焊接解决方案的应用领域1. 汽车制造激光焊接在汽车制造中广泛应用于车身焊接、发动机焊接、底盘焊接等工艺。
激光焊接可以实现高强度焊接、减少焊接变形、提高生产效率。
2. 电子制造激光焊接在电子制造中常用于电子器件的焊接，如电池焊接、电路板焊接、电子元件的封装焊接等。
激光焊接可以实现高精度焊接，避免对电子元件的损伤。
3. 航空航天激光焊接在航空航天领域用于焊接航空发动机零件、飞机结构件等。
激光焊接可以实现高强度焊接、减少焊接变形、提高零件的质量和可靠性。
4. 金属加工激光焊接在金属加工中广泛应用于焊接金属结构、管道、容器等。
激光焊接操作方法有哪些
激光焊接操作方法有哪些激光焊接是一种高效、精确的焊接方法，广泛应用于电子、汽车、航空航天等领域。
激光焊接操作方法有多种，下面将详细介绍几种常见的激光焊接操作方法。
1. 手动激光焊接手动激光焊接是一种简单而常见的激光焊接方法。
操作人员通过手持激光焊接枪，沿着焊接路径进行焊接。
手动激光焊接适用于焊接复杂形状的工件，操作灵活方便。
在手动激光焊接过程中，操作人员需要根据工件的形状和材料特性，调整焊接速度、焦距等参数，确保焊接质量。
2. 半自动激光焊接半自动激光焊接是一种介于手动焊接和全自动焊接之间的焊接方法。
在半自动激光焊接中，操作人员通过控制焊接设备进行焊接。
操作人员需要对焊接参数进行调整，并控制焊接头的移动速度和焦距，以确保焊接质量。
相比手动焊接，半自动激光焊接可以提高焊接效率和一致性。
3. 全自动激光焊接全自动激光焊接是一种高度自动化的焊接方法，通常用于焊接大批量、重复性高的工件。
在全自动激光焊接中，焊接设备通过预先设定的程序进行焊接，操作人员只需监控焊接过程。
全自动激光焊接可以大大提高生产效率和一致性，减少人为操作对焊接质量的影响。
4. 激光深熔焊接激光深熔焊接是一种利用激光高能量密度对工件进行熔化焊接的方法。
在激光深熔焊接中，激光束聚焦到工件表面，产生高温区域，使工件材料瞬间熔化并形成焊缝。
激光深熔焊接通常用于焊接厚板、薄壁管等工件，可以实现高速、高效的焊接。
5. 激光钎焊激光钎焊是一种利用激光束对填充材料进行局部加热，实现焊接的方法。
激光钎焊适用于焊接金属与非金属材料，或者焊接材料相近但熔点不同的工件。
在激光钎焊过程中，需要控制激光能量和填充材料的加热温度，以确保焊接质量和填充材料与基材的良好结合。
以上是几种常见的激光焊接操作方法，每种方法都有其适用的场景和操作要点。
在进行激光焊接操作时，操作人员需要根据工件的要求和材料特性，选择合适的焊接方法，并合理调整焊接参数，以确保焊接质量和效率。
同时，操作人员还需要遵守激光焊接的安全操作规程，使用适当的防护装备，确保人员和设备的安全。
激光焊接的分类及定义
激光焊接的分类及定义
激光焊接是一种基于光学、光电子学原理的高科技焊接技术，它利用高功率密度的激光束来加热工件的局部区域，使其熔化并冷却后形成坚固的焊缝。
按照激光焊接的工艺特点和应用领域，我们可以将其分类如下：
一、按照激光束的类型分为：
1. 恒功率模式激光焊接：是一种基于高功率连续激光束的焊接方式，适用于大部分材料的焊接，特别是对于厚板和高速焊接效果显著；
2. Nd:YAG激光焊接：是一种以钕掺杂的稀土玻璃为激光介质的激光焊接方式，适用于薄材、高速焊接和高难度材料的焊接；
3. CO2激光焊接：是一种以CO2气体为激光介质的激光焊接方式，适用于大尺寸件的加工和完整焊缝的制作。
二、按照焊接材料的形态分为：
1. 金属激光焊接：是一种以金属材料为焊接对象的激光焊接方式，可用于焊接高强度钢、铝、铜、钛等金属材料；
2. 塑料激光焊接：是一种以塑料材料为焊接对象的激光焊接方式，可用于焊接化妆品瓶、手机导板、汽车尾灯壳等塑料制品；
3. 玻璃激光焊接：是一种以玻璃材料为焊接对象的激光焊接方式，可用于制作太阳能电池板玻璃、厨房电器玻璃等。
三、按照焊接方式特点分为：
1. 直接激光焊接：是一种直接将激光束直接照射到焊接部位的焊接方式，焊接速度快、热输入高、适用于薄板材料的焊接；
2. 光纤激光焊接：是一种采用光纤导向激光束的焊接方式，适用于大件工件的加工和硬性连接；
3. 激光熔覆焊接：是一种利用激光焊接方式熔化金属粉末或线材到工件表面形成涂层的焊接方式。
通过以上分类方式，我们可以更加清晰地了解激光焊接的不同应用场景和特点，为项目的选材和方案制定提供更多参考。
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激光热传导焊接
• 焊件结合部位被激光照射，金属表面吸收 光能而使温度升高，热量依照固体材料的 热传导理论向金属内部传播扩散。激光参 数不同时，扩散时间、深度也有区别，这 与激光脉冲宽度、脉冲能量、重复频率等 参数有关。 • 被焊工件结合部位的两部份金属，因升温 达到熔点而熔化成液体，很快凝固后，两 部份金属熔接焊在一起。
• 三、激光脉冲波形
• 热传导型激光焊接使用重复脉冲激光焊接材料， 为了焊接效果好，就要对激光脉冲波形有一定要 求。 • 金属在常温下对激光反射率较高，如钢铁类金属 表面对1 0 6 4 n m 波长的Y A G 激光的反射率 达6 0 % ，但金属表面温度升高以后，反射率迅 速下降，金属对激光能量的吸收率很快增加。简 单的方波脉冲使焊斑熔化不好，流动性差，甚至 出现裂纹，焊接效果不理想。
图3.11 重复脉冲激光放电波形
• 传统的电子电路与微处理机结合，实现了 以前电子电路无法实现的功能，有效地提 高了整机的性能和水准，通过单晶片微处 理机使激光脉冲可任意设置的激光器，就 是当前的较先进的一项技术，提高了激光 焊接机的功能，本来不能焊接或焊不好的 材料也可以焊得很好了。
图3 . 1 2
小孔效应
• 材料表面发生汽化而形成小孔，孔内金属蒸汽压 力与四周液体的静力和表面张力形成动态平衡， 激光可以通过孔中直射到孔底。这种现象称为小 孔效应（Keyhole Effect）。小孔的作用和黑体一 样，能将射入的激光能量完全吸收，使包围着这 个孔腔的金属熔化。孔壁外液体的流动和壁层的 表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保 持动态平衡。
汽车车身的激光焊接
1985年 1986年 1993年 目前
德国大众 日本丰田 北美
激光拼焊用于Audi车型底盘的焊接 添丝激光焊用于车身侧面框架的焊接
应用激光拼焊应对日本汽车的竞争
中国的奇瑞汽车采用激光焊接技术。 采用了激光拼焊技术，所涉及的汽 车结构件包括车身侧框架、车门内 板、挡风玻璃窗框、轮罩板、底板 、中间支柱等。
与激光热传导焊接相比，激光深熔焊接需要更 高的激光功率密度，一般需用连续输出的C O 2 激光器，激光功率在2 0 0 ～3 0 0 0 W 的范围 。激光深熔焊接的机制与电子束焊接的机制相近 ，功率密度在1 0 6 ～1 0 7 W / c m 2 的激光光 束连续照射金属焊缝表面，由于激光功率热密度 足够高，使金属材料熔化、蒸发，并在激光光束 照射点处形成一个小孔。这个小孔继续吸收激光 光束的光能，使小孔周围形成一个熔融金属的熔 池，热能由熔池向周围传播，激光功率越大，熔 池越深，当激光光束相对于焊件移动时，小孔的 中心也随之移动，并处于相对稳定状态。小孔的 移动就形成了焊缝，这种焊接的原理不同于脉冲 激光的热传导焊接。
（8）易于以自动化进行高速焊接，亦可以数位或电 脑控制； （9）焊接薄材或细径线材时，不会像电弧焊接般易 有回熔的困扰； （10）不受磁场所影响（电弧焊接及电子束焊接则 容易），能精确的对准焊件； （11）可焊接不同物性（如不同电阻）的两种金属 （12）不需真空，亦不需做X射线防护； （13）若以穿孔式焊接，焊道深一宽比可达10:1； （14）可以切换装置将激光束传送至多个工作站。
激光焊接应用
• 在工业发达国家，激光焊接已在许多工业部 门得到应用，而汽车是其中最重要的部门，最典 型的例子是车身覆盖件剪裁激光拼焊。用激光将 不同厚度，不同材质，不同性能的多块小坯料拼 焊起来，再冲压成形。材料利用率由40％～60％ 提高到70％～80％，而且减轻了重量，提高了综 合性能。在这里只有采用激光焊接才能保证拼焊 后表面平整，无翘曲和变形，确保冲压后的质量 。世界著名的汽车公司都采用了这种方法。
• 保护气体除防止熔化金属被 氧化之外，还有一个作用就 是吹掉焊接过程中产生的电 浆火焰，电浆火焰本身对激 光能量有吸收、散射作用， 影响焊接效果，减少熔接深 度。 • 激光深熔时，在一定压力 流速下的保护气体能够迅 速清除熔化区的空气，避 免金属氧化，同时保护气 体能够将电浆火焰保持在 熔池小孔内部，熔池内部 热量增多，使焊缝的熔深加大
• 优点
（1）不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。且因不 属于接触式焊接制程，机具的耗损及变形接可降至最低； （2）可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范 围小，且因热传导所导致的变形亦最低； （3）可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使 用； （4）激光束可聚焦在很小的区域，可焊接小型且间隔相近 的部件激光焊接 （5）激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引，可放置 在离工件适当之距离，且可在工件周围的机具或障碍间再 导引，其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥； （6）工件可放置在封闭的空间（经抽真空或内部气体环境 在控制下）； （7）可焊材质种类范围大，亦可相互接合各种异质员 讲解： 资料： ppt：、
激光焊接
分类及 影响参数
优缺点
应用
激光焊接分类
• 激光焊接原理根据激光焊时焊缝的形成特 点，可以把激光焊分为热导焊和深熔焊。 前者使用激光功率低，熔池形成时间长， 且熔深浅，多用于小型零件的焊接；后者 的功率密度高，激光辐射区金属熔化速度 快，在金属熔化的同时伴有强烈的汽化， 能获得熔深较大的焊缝，焊缝的深宽比比 较大，可达12:1.
• 热传导型激光焊接，需控制激光功率和功 率密度，金属吸收光能后，不产生非线性 效应和小孔效应。激光直接穿透深度只在 微米量级，金属内部升温靠热传导方式进 行。激光功率密度一般在1 0 4 ～ 1 0 5 W / c m 2 ，使被焊接金属表面既能 熔化又不会汽化，而使焊件熔接在一起。
激光深熔焊接
• 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。
• 二、激光脉冲宽度
• 激光热传导焊接中，激光脉冲宽度与焊缝深度有 直接关系，也就是说脉冲宽度决定了材料熔化的 深度和焊缝的宽度。据文献记载，熔深的大小随 脉宽的1 / 2 次方增加 • 。如果单纯增加脉冲宽度，只会使焊缝变宽、过 熔，引起焊缝附近的金属氧化、变色甚至变形。 因此，特殊要求较大熔深时，可使聚焦镜的焦点 深入材料内部，使焊缝处发生轻微打孔，部份熔 化金属有汽化飞溅现象，焊缝深度变大，此时焊 缝表面平整度可能稍差。必要时，改变离焦量重 复焊接一遍，可使焊缝表面光滑美观。
• 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。
带保护气体喷嘴的激光焊接头
激光焊接优缺点
• 缺点
（1）焊件位置需非常精确，务必在激光束的聚焦范围 （2）高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合金等，焊接 性会受激光所改变； （3）当进行中能量至高能量的激光束焊接时，需使用等离 子控制器将熔池周围的离子化气体驱除，以确保焊道的再 出现； （4）能量转换效率太低，通常低于10%； （5）焊道快速凝固，可能有气孔及脆化的顾虑； （6）设备昂贵。
目前为止 世界上几乎 所有的著名 汽车制造商
•
我国激光焊接技术经过十余年的研究，已开 始应用，包括电机中的定子转子、金刚石锯片、 多联齿轮、热轧硅钢片、显像管阴极、食品罐头 盒罐身等。例如用激光焊接技术焊接了装核燃料 棒的核供热堆锆元件盒，外形尺寸为 166.5mm×166.5mm×2384mm，采用2mm厚高活性锆 合金板焊接而成，最后在锆盒全长范围内，各面 及相互间的平面度、平行度、垂直度和尺寸公差 均达到在0.2～0.3mm范围内，正反面焊缝表面不 平度小于 0.15mm。充分体现了激光焊接的先进性 。
图3 . 1 5
焦平面示意
• 六、保护气体 在一些对焊接技术要求严格的场合，如要求焊缝 完美密封、无氧化痕迹的产品，或是易于氧化难于 焊的铝合金材料，在焊接过程中就必须施加保护气 体 氮气室上部有透光平板玻璃， 允许波长为1 0 6 4 n m 的激光束 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。
• 五、离焦量的选择
• 对于能够正常焊接的激光功率（或是脉冲能量） ，在焦平面处的激光功率密度往往已经超过激光 焊接所需的功率密度，在焦点位置焊接，可能会 出现金属汽化、熔渣飞溅或是打孔现象。正确焊 接技术是使焦平面离开工件表面一小段距离，这 个距离称为离焦量。以工件表面为准，焦平面深 入工件内部称为负离焦，焦平面在工件之外称为 正离焦。
图： 激光深熔焊接小孔效应示 意
焊接参数选择 1、激光功率
2、激光脉冲宽度
3、激光脉冲波形 4、激光脉冲重复频率
5、离焦量的选择
6、保护气体
• 一、激光功率
• 激光功率的大小是激光焊接技术的首选参数，只有保证了 足够的激光功率，才能得到好的焊接效果。 • 激光功率较小时，虽然也能产生小孔效应，但有时焊接效 果不好，焊缝内有气孔，激光功率加大时，焊缝内气孔消 失，因此激光深熔焊接时，不要采用勉强能够产生小孔效 应的最小功率。适当加大激光功率，可以提高焊接速度和 熔深，只有在功率过大时，才会引起材料过分吸收，使小 孔内气体喷溅，或焊缝产生疤痕，甚至使工件焊穿。
可任意设置的激光脉冲波形
• 四、激光脉冲重复频率
• 热传导焊接中，激光器发出重复频率激光脉冲， 每个激光脉冲形成一个熔斑，焊件与激光光束相 对移动速度决定了熔斑的重叠率，一系列的熔斑 形成鱼鳞纹似的漂亮焊缝。如仪器、仪表、电池 、继电器外壳的密封，板材、管件或需要连接的 电子零件、机械零件的焊接等大都使用这种方法 • 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7 0 % 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 ，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。