激光焊接的基本概念
激光焊接技术名词解释
激光焊接技术名词解释
激光焊接：一种利用激光能量将物体的两个或者多个部分连接在一起的焊接技术。
激光器：发出激光束的装置，是激光焊接系统的核心部件。
焊接速度：激光焊接中激光头移动的速度，影响着焊接的效率和质量。
功率密度：激光焊接中单位面积上激光功率的大小，通常以瓦/平方毫米表示。
熔深：激光焊接时，激光能量使焊缝下部金属熔化的深度。
以下是一些常见的激光焊接技术名词解释：
•激光聚焦：将激光束聚集到一个小点，提高激光功率密度。
•传输光纤：将激光能量从激光器传输到焊接头的光纤。
•焊缝：两个或者多个物体连接部分之间的空隙。
•气体保护：在激光焊接过程中，使用惰性气体或者活性气体保护焊接区域，防止氧化或者污染。
•融池：激光焊接时，金属部分熔化形成的液态区域。
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。
激光焊概述
LEE MAN (SCETC)
激光焊
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三、激光焊的应用
近年来，多种新型高功率激光器在工业生产中陆续出现，使激光焊 接技术对传统焊接工艺带来了巨大的冲击，激光焊接技术也开始朝着 更加多样化、实用化及高效化的方向发展。如激光一钎焊、激光一电 弧复合焊、激光一压焊等，进一步拓宽了激光焊的应用范围。
LEE MAN (SCETC)
LEE MAN (SCETC)
激光焊 1.激光的反射与吸收
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被反射
金属自由电子密度越大，即电导率越大，对激光的反射率越 高，金、银、铜、铝及其合金对激光的反射比其他金属材料 要大得多。光亮的金属表面对激光有很强的反射作用。
被焊件吸收
激光焊的热效应取决于焊件吸收光束能量的程度，常用 吸收率来表征。
LEE MAN (SCETC)
传热焊
功率密度小于 105w／cm2
深熔焊
小孔焊，功率密度 大于 106w／cm2
LEE MAN (SCETC)
激光焊
根据实际作用在工件上的功率密度
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传热焊
激光光斑的功率密度小于 105w／cm2，焊接时，焊件表面将 所吸收的激光能转变为热能后，其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，使熔化区迅速扩大， 随后冷却凝固形成焊点或焊缝，其熔池形状近似为半球形。 这种焊接机理称为传热焊，焊接过程类似于钨极氩弧焊. 传热焊的特点：激光光斑的功率密度小，很大一部分激光被 金属表面所反射，激光的吸收率较低，熔深浅，焊点小，主 要用于厚度小于1mm的薄板，小零件的精密焊接加工。 激光光斑的功率密度大于106w／cm2，激光束照射金属表面其温度 在极短的时间内（10-6～10-8s）升高到沸点，使金属熔化和汽化， 金属蒸气对熔池的液态金属产生一个附加压力，在激光光斑下产生 一个小凹坑。激光束在小孔底部继续加热，使小坑进一步加深，最 后形成小孔；另一方面，向坑外逸出的蒸气将熔化的金属挤向熔池 四周。当光束能量所产生的金属蒸气的反冲压力与液态金属的表面 张力和重力平衡后，小孔不再继续加深，形成一个深度稳定的孔而 实现焊接，因此称之为激光深熔焊。
激光焊接名词解释
激光焊接名词解释离焦量离焦量就是焦点离作用物质间的距离，离焦量对对焊接质量的影响很大。
激光焊接通常需要一定的离焦量，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。
离焦方式有两种：正离焦与负离焦。
焦平面位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。
按几何光学理论，当正负离焦平面与焊接平面距离相等时，所对应平面上功率密度近似相同，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。
实验表明，激光加热50~200us材料开始熔化，形成液相金属并出现部分汽化，形成高压蒸汽，并以极高的速度喷射，发出耀眼的白光。
与此同时，高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘，在熔池中心形成凹陷。
当负离焦时，材料内部功率密度比表面还高，易形成更强的熔化、汽化，使光能向材料更深处传递。
所以在实际应用中，当要求熔深较大时，采用负离焦；焊接薄材料时，宜用正离焦。
表示对接焊缝几何形状的参数有哪些？表示对接焊缝几何形状的参数有焊缝宽度、余高、熔深，见图13。
（1）焊缝宽度指焊缝表面与母材的交界处称为焊趾。
而单道焊缝横截面中，两焊趾之间的距离称为焊缝宽度。
（2）余高指超出焊缝表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属的高度称为余高。
焊缝的余高使焊缝的横截面增加，承载能力提高，并且能增加射线摄片的灵敏度，但却使焊趾处会产生应力集中。
通常要求余高不能低于母材，其高度随母材厚度增加而加大，但最大不得超过3mm。
（3）熔深在焊接接头横截面上，母材熔化的深度称为熔深。
一定的熔深值保证了焊缝和母材的结合强度。
当填充金属材料（焊条或焊丝）一定时，熔深的大小决定了焊缝的化学万分。
不同的焊接方法要求不同的熔深值，例如堆焊时，为了保持堆焊层的硬度，减少母材对焊缝的稀释作用，在保证熔透的前提下，应要求较小的熔深。
9、表示角焊缝几何形状的参数有哪些？根据角焊缝的外表形状，可将角焊缝分成两类：焊缝表面凸起带有余高的角焊缝称为凸角焊缝；焊缝表面下凹的角焊缝称为凹角焊缝，见图14。
激光焊接技术原理及工艺分析
激光焊接技术原理及工艺分析激光焊接技术是一种利用激光高能密度、高能量流密度和高聚焦能力进行焊接的先进技术。
相比传统的电弧焊接和气体保护焊接，激光焊接具有更高的焊接速度、更小的热影响区和更高的焊接质量。
其原理是利用激光器将功率较高的激光束聚焦到焊缝上，使焊缝处的材料迅速加热并熔化，然后冷却凝固形成焊接接头。
激光焊接技术包括传统连续激光焊接和脉冲激光焊接两种。
传统连续激光焊接是将连续激光束聚焦到焊缝上，通过连续的加热和冷却过程实现焊接。
脉冲激光焊接则是利用脉冲激光束进行焊接，激光脉冲的能量和时间可以根据焊接工件的要求进行调整。
传统连续激光焊接的工艺参数主要包括焦距、聚焦点直径、激光功率和焊接速度等。
焦距决定了激光束在焊缝处的聚焦程度，聚焦点直径决定了激光束的功率密度，激光功率决定了焊接速度，焊接速度决定了焊接质量。
脉冲激光焊接的工艺参数主要包括脉冲能量、脉冲宽度和脉冲频率等，这些参数可以根据焊接工件的要求进行优化。
激光焊接的工艺分析主要包括焊接过程的数值模拟和实验验证。
通过数值模拟可以预测焊接过程中的温度分布、固相扩散、相变和应力变形等物理过程，通过实验验证可以验证数值模拟结果的准确性。
工艺分析的目的是找出最优的焊接工艺参数，以获得最佳的焊接质量和生产效率。
激光焊接技术在汽车制造、航空航天、电子电器和光电子等领域得到了广泛应用。
激光焊接可以实现对薄板、薄壁件和复杂结构的焊接，焊缝质量好，焊接速度快，适用于大批量生产。
激光焊接还可以实现金属与非金属的焊接，如金属与陶瓷、金属与塑料的焊接，这在传统焊接技术中是难以实现的。
激光焊接技术是一种高效、高质量的焊接技术。
通过优化工艺参数和进行工艺分析，可以进一步提高激光焊接的质量和生产效率，推动激光焊接技术的发展和应用。
激光焊接
激光焊接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。
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。
我国的激光焊接处于世界先进水平，具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力，并投入多个国产航空科研项目的原型和产品制造中。
2013年10月，中国焊接专家获得了焊接领域最高学术奖--布鲁克奖。
激光焊接的技术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。
激光器分类用于焊接的主要有两种激光, 即CO2 激光和Nd:YAG激光。
CO2 激光和Nd: YAG 激光都是肉眼不可见红外光。
Nd: YAG激光产生的光束主要是近红外光,波长为1. 06 Lm, 热导体对这种波长的光吸收率较高,对于大部分金属, 它的反射率为20% ~ 30%。
只要使用标准的光镜就能使近红外波段的光束聚焦为直径0. 25 mm。
CO2 激光的光束为远红外光, 波长为10. 6Lm, 大部分金属对这种光的反射率达到80% ~ 90%,需要特别的光镜把光束聚焦成直径为0. 75 - 0. 1mm。
Nd: YAG激光功率一般能达到4 000~ 6 000W左右, 现在最大功率已达到10 000W。
而CO2 激光功率却能轻易达到20 000W甚至更大。
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。
激光焊接简介介绍
激光焊接对环境的影响
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气体排放
激光焊接过程中可能产生 有害气体排放，例如臭氧 、氮氧化物等，对空气质 量造成一定影响。
噪音污染
激光焊接设备运行时产生 的噪音可能对周边环境和 人员造成噪音污染。
资源消耗
激光焊接设备运行过程中 消耗大量电能，对能源资 源有一定消耗。
激光焊接的环保措施与可持续发展
废气处理：采取适当的废气处理措施，如安装排 气净化设备，减少有害气体排放，保护大气环境 。
能源节约与再利用：优化激光焊接设备的设计和 运行参数，降低能源消耗；同时，研究应用可再 生能源，如太阳能、风能等，为激光焊接提供可 持续的能源解决方案。
噪音控制：对激光焊接设备进行噪音改造或采取 隔音措施，降低噪音对环境和人员的影响。
高功率激光焊接
柔性化与自动化
随着激光器技术的不断进步，高功率激光 焊接已成为发展趋势，能够实现更高速度 和更深熔深的焊接。
激光焊接系统越来越注重柔性化和自动化 ，以适应不同工件的焊接需求，提高生产 效率。
多激光束焊接
复合焊接技术采用多激光束同源自焊接的技术，可以大幅 增加焊接速度，提高生产效率。
将激光焊接与其他焊接技术相结合，如激 光-电弧复合焊接，以实现优势互补，提高 焊接质量。
激光焊接简介介绍
汇报人： 日期:
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目录
• 激光焊接概述 • 激光焊接设备与技术 • 激光焊接应用领域 • 激光焊接发展趋势与挑战 • 激光焊接安全与环保
CHAPTER 01
激光焊接概述
激光焊接的定义
• 激光焊接是一种利用高能密度的激光束作为热源 ，使材料熔化并形成焊缝的现代化焊接技术。
CHAPTER 02
激光焊接技术原理及工艺分析
激光焊接技术原理及工艺分析激光焊接技术是一种高效、精密的焊接方法，广泛应用于汽车制造、航天航空、电子电气、金属加工等领域。
它具有焊缝窄、热影响区小、焊接速度快、焊接变形小等优点，因此备受行业的青睐。
本文将对激光焊接技术的原理及工艺进行深入分析，以便更好地应用于实际生产中。
一、激光焊接技术原理激光焊接技术是利用高能密度激光束对工件进行局部加热，使其熔化并与填充材料熔合，从而实现焊接的一种焊接方法。
激光焊接技术的焊接原理主要包括热传导和熔化两个过程。
1. 热传导过程激光束照射到被焊接工件表面时，会迅速将能量转移到工件内部，并在其表面形成一个“热源区”。
在热源区内，温度迅速升高，使金属材料发生相变，从而产生熔化现象。
热传导过程是激光焊接的关键步骤，决定了焊接质量和效率。
2. 熔化过程一旦工件表面温度达到熔点，金属材料便开始熔化，并与填充材料一起形成一层融合的熔池。
激光束的高能密度可以使金属材料迅速熔化，从而实现高速、高效的焊接过程。
二、激光焊接工艺分析激光焊接工艺主要包括焊接设备、工艺参数、焊接过程控制等方面。
下面将分别对这些方面进行分析。
1. 焊接设备激光焊接的设备主要由激光器、光纤传输系统、焊接头及其控制系统等组成。
激光器是激光焊接的核心部件，它产生高能密度的激光束，然后通过光纤传输系统输送到焊接头。
焊接头通过镜片对激光束进行聚焦和调节，然后照射到工件表面进行焊接。
2. 工艺参数激光焊接的工艺参数包括激光功率、焦距、焊接速度、频率等多个方面。
这些参数的选择直接影响到焊接效果和质量。
一般来说，激光功率越大，焊接速度越快，焊接效果越好。
而焦距、频率等参数则需要根据具体的焊接材料和厚度进行调节。
3. 焊接过程控制激光焊接的过程控制是确保焊接质量的关键。
焊接过程需要对激光功率、焊接速度、焦距等参数进行精确控制，同时还需要考虑到工件的热变形、填充材料的均匀性等因素。
现代化的焊接设备通常配备了先进的焊接控制系统，能够通过实时监控和反馈机制来实现焊接过程的精确控制。
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激光焊接的基本概念
激光焊接的基本概念
激光焊接是一种常见的材料连接技术，利用激光束将两个或多个
工件熔化并连接在一起。
以下是激光焊接的几个基本概念和相关内容：激光束
激光束是激光器产生的高能光束，具有高能量密度、高聚焦度和
高单色性等特点。
激光束在激光焊接过程中被用来加热和熔化工件表面。
熔化池
激光束照射到工件表面后，会造成局部区域的加热和熔化，形成
一个熔化池。
熔化池是激光焊接中焊接材料部分的熔化状态，它是实
现焊接的关键。
扩散激光焊接
扩散激光焊接是激光焊接的一种常见形式，通过利用高能量密度
的激光束在焊接接头上产生瞬时的高温，使工件表面材料融化并通过
扩散连接在一起。
深熔激光焊接
深熔激光焊接是一种高能量密度的激光焊接方法，激光束能够穿
透工件表面，使得工件内部材料熔化。
这种焊接方法适用于大型工件
或需要在较深位置进行焊接的情况。
激光焊接的优势
•高精度：激光束可以通过光学系统进行精确聚焦，实现高精度焊接。
•快速：激光焊接速度快，能够在短时间内完成焊接作业。
•无接触：激光束不需要直接接触工件，减少了工件变形的风险。
•高强度连接：激光焊接能够产生高强度的焊接连接，大大提高了连接部位的强度和耐用性。
激光焊接的应用领域
激光焊接广泛应用于各个行业，包括但不限于以下几个方面： - 电子和电器行业：用于电子器件的焊接和连接。
- 汽车行业：用于车
身和零部件的焊接和拼接。
- 航空航天行业：用于航空零部件的连接
和修复。
- 金属加工行业：用于金属板材、管道和构件的焊接和拼接。
以上是激光焊接的基本概念和相关内容介绍。
激光焊接作为一种
高效、高精度的连接技术，在工业制造中发挥着重要的作用。
并且，激光焊接还具有以下一些特点和相关内容：
激光焊接的适用材料
激光焊接适用于多种材料的焊接，包括金属、塑料、玻璃等。
不同材料的焊接需要选择合适的激光参数和技术方法。
激光焊接的工艺参数
激光焊接的质量和效果与工艺参数密切相关。
常用的工艺参数包括激光功率、焦距、焊接速度等。
通过优化这些参数，可以达到理想的焊接效果。
激光焊接的设备
激光焊接需要使用激光器、光学系统、控制系统等设备。
不同的应用需要选择不同的设备配置，以满足焊接需求。
激光焊接的质量控制
激光焊接的质量控制是确保焊接效果的关键。
常用的质量控制方法包括检测焊缝质量、焊接强度测试等。
激光焊接的发展趋势
随着技术的不断进步，激光焊接也在不断发展。
未来的发展趋势包括提高焊接速度和精度、增加自动化程度、拓展新的应用领域等。
总之，激光焊接作为一种高精度、高效率的连接技术，被广泛应用于各个工业领域。
了解激光焊接的基本概念和相关内容，有助于我们更好地理解和应用这一技术，并推动其不断发展和创新。