简述激光焊接的原理及其激光焊接设备的基本组成。
激光焊接是一种高能量密度热源下焊接的一种技术，通过将激光束集中在工件接触处，如金属材料或塑料材料，以达到局部熔化，并在凝固时形成一种牢固的连接。
激光焊接的原理：
激光焊接是在激光束的作用下，在材料表面或内部形成高温区域，使其熔化和凝固，
以实现焊接。具体地说，激光束通过光学系统，可以聚焦在一点上，将激光束的能量集中
在这个焦点，形成高能流密度。在金属表面，激光能与金属原子发生反应，原子吸收激光能，电子在激光束的作用下被激发，形成高能量电子云，产生高温区域。这种高温区域可
以使金属熔化，在凝固后形成焊缝。激光焊接的焊接深度和焊缝形状通过调节激光束的聚
焦位置、功率和时间来控制。
激光焊接设备主要包括激光器、光学系统、电子控制系统、工件定位系统和安全设施
等组成，下面对每部分进行详细说明。
1.激光器：激光焊接的核心设备，激光器产生可靠的激光束，激光器种类有气体激光器、半导体激光器和固体激光器等，根据物料的特性和焊接需求进行选择。
2.光学系统：激光器产生的激光束需要通过光学系统进行聚焦和调节，达到所需的焊
接效果。光学系统主要由激光头、透镜、激光束控制系统和轴向运动系统组成。激光头主
要进行激光束的调节和聚焦处理，透镜主要用于进行激光束的聚焦和调节。
3.电子控制系统：包括工控机、PLC电气控制箱等，控制激光器和光学系统的运行和
焊接参数的设置和控制。
4.工件定位系统:焊接时需要对工件进行精确定位，以确保焊接质量。定位系统主要
包括夹具装置、传动机构和运动控制系统。
5.安全设施：激光焊接涉及到高能量激光束，必须采取相应的安全措施。如进行防护墙、视窗、激光报警、喷水等安全设施。
在激光焊接过程中，需要根据工件材料、形状和焊接要求调整激光束的输出功率、聚
焦位置、聚焦半径、焊接速度等参数，以达到最佳的焊接效果。激光焊接具有高效率、高
质量和高精度的特点，在汽车、航空、电子、医疗等领域被广泛应用。激光焊接技术的优点：
1.高效率：激光焊接速度快，并且通过自动化控制和机器人等智能装置，可实现自动
连续焊接、批量焊接，提高焊接生产效率。
2.高质量：激光焊接能与材料表面迅速熔合，并消耗少量热量，不会影响工件的物理和化学性质，焊缝质量好、整洁，不会产生氧化或变形等现象。
3.高精度：激光焊接可对焊点进行无接触加工，不会影响周围材料、零件和焊缝的表面形状和尺寸精度，所以，精度高，直观可见。
4.环保和节能：激光焊接可以避免传统焊接的空气污染，不需要大量的溶剂和气体，不对周围环境产生过多的杂质和废气，符合环保要求，并且由于能量高效利用，节能。
应用广泛的场合：
1.汽车制造：激光焊接技术在汽车制造中的应用较为广泛，包括车身、底盘、卡扣等部位的焊接。
2.电子制造：激光焊接技术在电子设备制造中也有广泛的应用，如手机、平板电脑、笔记本电脑等设备的外壳、框架的焊接。
总结：
激光焊接技术是一种高效率、高质量、高精度、环保节能的新型焊接技术，其广泛的应用范围使它成为了现代制造产业中不可或缺的一部分。随着工业技术的不断发展，激光焊接技术将会有更广泛的应用场合，并为制造业和社会的发展作出重要的贡献。激光焊接技术的发展趋势：
1.更快速、更精确的激光焊接技术
激光焊接技术在制造业应用广泛，随着需求和技术的不断提升，对激光焊接技术提出了更高的要求，需要更快速、更精确的激光焊接技术。相应地，未来开发更高功率的激光器、更为复杂的光学系统和更智能的电控技术将成为发展的方向。
2.自动化和智能化生产
激光焊接技术在产品制造中的应用不断扩展，将工业机械人、人工智能、视觉识别等技术应用到激光焊接中，从而实现更加智能化的设计和生产。
3.三维打印激光焊接技术
三维打印激光焊接技术是未来发展的趋势之一。基于激光束的材料堆叠技术，结合激光焊接技术，可以对形状复杂的零件进行定向连续加工，从而实现更为快捷、灵活、高效的零件生产。
4.跨行业融合创新
未来激光焊接技术会越来越多地应用于其他领域，如深海勘探、地震勘探、新能源开发、精细医疗、无人驾驶、智慧家居等。通过跨行业的融合创新，激光焊接技术将成为推动人类生产、生活和科技进步的重要力量。
5.更广泛的应用场景
未来的激光焊接技术将会逐渐进入到不同的领域，并因材料、工艺、质量等方面的不断改进而逐渐普及。在高耐磨性质的高高尔夫球头，高端家具等领域中的应用也会渐渐出现。
激光焊接技术不断发展成为制造业中最可靠的技术之一，并为制造业的发展提供了新思路和新动力。未来随着科技的不断发展，激光焊接技术将进入到更多的领域，为人类社会的发展和进步做出更加广泛和深入的贡献。1.焊接速度过慢
虽然激光焊接速度比传统手工焊接大大提高，但它的效率仍然不够高。这不仅是由于设备和工艺本身的限制，也是由于加工材料的熔点和固化速度而受到限制。未来，激光焊接技术需要越来越快速的效率和高效的生产能力。
2.对加工材料的限制
有些材料不适合激光焊接，如铜、银等反射性材料，因为这些材料不能有效吸收激光能量。而激光焊接通常只适用于一些传导性很好的材料，如不锈钢或其他金属。未来，激光焊接技术还需要不断提高对不同种类材料的适应性，扩大应用范围。
3.资金投入
激光器设备价格昂贵，资金投入成本高，要想在制造业中大规模应用激光焊接技术，需要减少成本，大规模生产，使价格更为合理。
4.人才短缺
激光焊接技术需要高素质的人才，而在一些地区和公司内人才短缺，难以培养出足够的激光焊接技术人才。这样一来，人才缺口问题将会成为制约激光焊接技术发展的因素。
总结：
随着科技的发展，激光焊接技术在未来必将扮演更为重要的角色，解决更大范围制造行业的质量和效率问题。虽然激光焊接技术还面临着一些挑战和局限，但未来发展趋势越来越明显，激光焊接技术已经成为现代制造业不可或缺的重要技术。越来越多的领域和行业将积极探索利用激光焊接技术，通过技术的持续推进和不断创新，也将有利于推动激光焊接技术的进一步发展，为制造业的进步发展作出更大的贡献。
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。 第二篇：激光焊接技术的优点和不足 激光焊接技术是一种先进的高精度焊接方法，但它也存 在一些不足之处。下面将详细介绍激光焊接技术的优点和不足。 一、激光焊接技术的优点 1. 高精度：激光焊接技术可以将激光束聚焦到极小的区 域内，焊接速度快，熔化和凝固过程非常短，可以保证高质量的焊接。 2. 高质量：激光焊接可以大大减少焊接过程中的氧化产物，与传统焊接不同，不需要使用外部材料来保证强度，焊接后的材料通常具有良好的力学性能。 3. 自动化程度高：激光焊接设备可以自动控制，运行稳
简述激光焊接的原理及其激光焊接设备的基本组成。 激光焊接是一种高能量密度热源下焊接的一种技术，通过将激光束集中在工件接触处，如金属材料或塑料材料，以达到局部熔化，并在凝固时形成一种牢固的连接。 激光焊接的原理： 激光焊接是在激光束的作用下，在材料表面或内部形成高温区域，使其熔化和凝固， 以实现焊接。具体地说，激光束通过光学系统，可以聚焦在一点上，将激光束的能量集中 在这个焦点，形成高能流密度。在金属表面，激光能与金属原子发生反应，原子吸收激光能，电子在激光束的作用下被激发，形成高能量电子云，产生高温区域。这种高温区域可 以使金属熔化，在凝固后形成焊缝。激光焊接的焊接深度和焊缝形状通过调节激光束的聚 焦位置、功率和时间来控制。 激光焊接设备主要包括激光器、光学系统、电子控制系统、工件定位系统和安全设施 等组成，下面对每部分进行详细说明。 1.激光器：激光焊接的核心设备，激光器产生可靠的激光束，激光器种类有气体激光器、半导体激光器和固体激光器等，根据物料的特性和焊接需求进行选择。 2.光学系统：激光器产生的激光束需要通过光学系统进行聚焦和调节，达到所需的焊 接效果。光学系统主要由激光头、透镜、激光束控制系统和轴向运动系统组成。激光头主 要进行激光束的调节和聚焦处理，透镜主要用于进行激光束的聚焦和调节。 3.电子控制系统：包括工控机、PLC电气控制箱等，控制激光器和光学系统的运行和 焊接参数的设置和控制。 4.工件定位系统:焊接时需要对工件进行精确定位，以确保焊接质量。定位系统主要 包括夹具装置、传动机构和运动控制系统。 5.安全设施：激光焊接涉及到高能量激光束，必须采取相应的安全措施。如进行防护墙、视窗、激光报警、喷水等安全设施。 在激光焊接过程中，需要根据工件材料、形状和焊接要求调整激光束的输出功率、聚 焦位置、聚焦半径、焊接速度等参数，以达到最佳的焊接效果。激光焊接具有高效率、高 质量和高精度的特点，在汽车、航空、电子、医疗等领域被广泛应用。激光焊接技术的优点： 1.高效率：激光焊接速度快，并且通过自动化控制和机器人等智能装置，可实现自动 连续焊接、批量焊接，提高焊接生产效率。
激光焊接原理 激光焊接是一种高效、精确的焊接方法，它利用激光束的能量将金属材料加热至熔化点以上，然后通过熔融池冷却凝固，从而实现金属材料的连接。激光焊接具有独特的原理和优势，被广泛应用于各个领域。 激光焊接的原理可以简单概括为：通过激光器产生的高能量激光束，经过透镜聚焦后，集中到焊接区域，使金属材料局部加热，产生高温和高能量密度，使焊接接头区域达到熔化点以上的温度，然后快速冷却凝固。在焊接过程中，激光束的能量被吸收并转化为热能，使金属材料表面迅速升温，形成熔融池。通过控制激光束的功率、焦点位置和扫描速度等参数，可以实现对焊接过程的精确控制，从而达到理想的焊接效果。 激光焊接相比传统的焊接方法有许多优势。首先，激光焊接的热影响区域小，热变形小，能够实现高精度的焊接。其次，激光焊接速度快，生产效率高，适用于大批量生产。此外，激光焊接可以焊接各种金属材料，包括高反射性和高导热性的材料，如铝合金和铜合金。激光焊接还可以实现非接触焊接，减少了金属材料的污染和损坏。 激光焊接的应用十分广泛。在汽车制造业中，激光焊接被用于焊接车身和发动机等部件，达到高强度和高密封性的要求。在电子行业
中，激光焊接被用于焊接微小的电子元件，实现高精度和高可靠性的连接。在航空航天领域，激光焊接可用于焊接航空发动机的涡轮叶片和燃烧室等部件，提高飞机的性能和安全性。此外，激光焊接还被广泛应用于医疗器械、光电子器件、通信设备等领域。 然而，激光焊接也存在一些挑战和限制。首先，激光焊接设备的成本较高，需要专业的操作技术和维护人员。其次，激光焊接对工件的表面质量和几何形状要求较高，不适用于一些复杂形状的焊接。此外，激光焊接过程中产生的高能量激光束会产生辐射和烟尘，对操作人员的安全和健康构成一定威胁。因此，在激光焊接过程中需要采取相应的安全措施，如戴防护眼镜和呼吸器等。 激光焊接是一种高效、精确的焊接方法，具有许多优势和广泛的应用前景。随着激光技术的不断发展和创新，激光焊接将在更多领域发挥重要作用，为工业制造和科学研究带来更多的机遇和挑战。
激光焊接原理 激光焊接原理 激光焊接是一种高精度、高效率的焊接方法，广泛应用于工业制造领域。其原理是利用激光束的高能量密度和聚焦性，将材料加热至熔化点，使其发生熔合。下面将详细介绍激光焊接的原理及其应用。 一、激光焊接的原理 1. 激光的特性 激光是一种具有高度聚焦性和单色性的光束，其能量密度高，可在短时间内提供足够的热量使材料熔化。激光的单色性使其具有较小的光斑直径，从而实现高精度的焊接。 2. 热传导与熔池形成 激光束照射到工件表面后，被吸收的能量迅速转化为热能，使工件表面局部区域升温。热能通过热传导向周围区域传递，使材料迅速达到熔点。同时，激光束的高能量密度使熔化的材料形成一个熔池，通过熔池的流动和混合，实现焊接。 3. 激光焊接的方式 激光焊接可分为传导式焊接和深熔焊接两种方式。传导式焊接是指激光束透过工件表面，照射到焊缝上方，热量通过热传导实现焊接。
深熔焊接是指激光束直接照射到焊缝上，使其瞬间加热至熔化点，形成深熔池，然后通过熔池的流动实现焊接。 二、激光焊接的应用 1. 金属焊接 激光焊接广泛应用于金属焊接领域，如汽车制造、航空航天、电子设备制造等。激光焊接具有热影响区小、焊缝质量高、焊接速度快等优点，能够满足高精度、高强度的金属焊接需求。 2. 塑料焊接 激光焊接也可用于塑料焊接。塑料焊接通常采用透明塑料，激光束透过塑料表面照射到焊接区域，使其迅速加热至熔化点，然后通过熔池的混合实现焊接。激光焊接可实现高强度的塑料焊接，广泛应用于光学器件、医疗器械等领域。 3. 精密焊接 激光焊接由于其高度聚焦性和高能量密度，可实现微小尺寸的焊接。这使得激光焊接成为精密器件的理想焊接方法，如电子器件、微电子封装等领域。 4. 自动化焊接
激光焊接的原理、优缺点及工艺参数 激光焊接的原理 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，激光焊接主要针对薄壁材料、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。 焊接特性 属于熔融焊接，以激光束为能源，冲击在焊件接头上。 激光束可由平面光学元件（如镜子）导引，随后再以反射聚焦元件或镜片将光束投射在焊缝上。 激光焊接属非接触式焊接，作业过程不需加压，但需使用惰性气体以防熔池氧化，填料金属偶有使用。 激光焊可以与MIG焊组成激光MIG复合焊，实现大熔深焊接，同时热输入量比MIG焊大为减小。 激光焊接的主要优点 （1）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。 （2）32mm板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格，可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用。 （3）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。 （4）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。 （5）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）。 （6）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。 （7）可焊材质种类范围大，亦可相互接合各种异质材料。 （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。 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。 但是，激光焊接也存在着一定的局限性： 1、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。这是因为激光聚焦后光斑尺雨寸小，焊缝窄，为加填充金属材料。若工件装配精度或光束定位精度达不到要求，很容易造成焊接缺憾。 2、激光器及其相关系统的成本较高，一次性投资较大。 二、激光焊接热传导。 激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，使金属熔化形成焊接。在激光与金属的相互作用过程中，金属熔化仅为其中一种物理现象。有时光能并非主要转化为金属熔化，而以其它形式表现出来，如汽化、等离子体形成等。然而，要实现良好的熔融焊接，必须使金属熔化成为能量转换的主要形式。为此，必须了解激光与金属相互作用中所产生的各种物理现象以及这些物理现象与激光参数的关系，从而通过控制激光参数，使激光能量绝大部分转化为金属熔化的能量，达到焊接的目的。 三、激光焊接的工艺参数。 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。因此，高功率密度对于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度，表层温度达到沸点需要经历数毫秒，在表层汽化前，底层达到熔点，易形成良好的熔融焊接。因此，在传导型激光焊接中，功率密度在范围在104~106W/CM2。 2、激光脉冲波形。 激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题，尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面，金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉，且反射率随表面温度变化。在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大。 3、激光脉冲宽度。 脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一，它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数，也是决定加工设备造价及体积的关键参数。 4、离焦量对焊接质量的影响。 激光焊接通常需要一定的离做文章一，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，当正负离做文章一相等时，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问分汽化，形成市压
激光焊接介绍 激光焊接是一种高能量激光束作用下的焊接技术，是现代焊接技术中的重要分支。激光焊接具有焊接速度快、热影响区小、焊接变形小等优点，在航空航天、汽车制造、电子设备等领域得到了广泛应用。本文将介绍激光焊接的原理、设备以及应用。 一、激光焊接原理激光焊接利用高能量激光束对材料表面进行加热，达到瞬间熔化的温度，通过控制激光束的功率、聚焦方式和加工速度，实现材料的瞬时熔化和快速冷却，从而达到焊接的目的。 激光焊接的原理主要包括以下几个方面：1. 物理效应：高能激光束击打物体表面，能量迅速转化为热能，光热效应使材料迅速升温到熔化温度，形成熔池。2. 材料的相互扩散：当两种不同材料界面相遇时，由于激光热源的作用，使两种材料表面迅速熔化，在液态状态下发生互溶，形成均匀的熔池。 3. 熔池的冷却：激光源关闭后，熔池会迅速冷却凝固，通过快速冷却可以实现细晶不等温固化，从而改善材料的性能。 4. 熔池的焊接缺陷：激光焊接的焊接缺陷包括气孔、裂纹和夹杂物等，这些缺陷的形成与材料的成分、结构和焊接工艺参数等有关。通过合理的材料选择和工艺优化，可以减少或消除这些缺陷。 二、激光焊接设备激光焊接设备主要包括激光器、光束传输系统、聚焦光学系统和焊接工作台。
1. 激光器：可以产生高强度、高光束质量的激光束，常 用的激光器有二氧化碳激光器(CO2激光器)、钕玻璃激光器(Nd:YAG激光器)和光纤激光器等。2. 光束传输系统：用于将 激光束从激光器传输到焊接区域，常用的传输方式有光纤传输和反射镜传输。3. 聚焦光学系统：用于将激光束聚焦到小点，常用的聚焦方式有凸透镜聚焦和反射镜聚焦。4. 焊接工作台：用于固定和移动焊接件，常用的工作台种类有手持焊接枪、六轴机器人等。 三、激光焊接应用激光焊接在各个领域有着广泛的应用，以下列举几个主要的应用领域。 1. 航空航天工业：激光焊接在航空航天工业中可以用于 制造引擎部件、机身结构、燃油管道等，其高速度和高质量的焊接效果，使得焊接工艺得到了显著的改善。2. 汽车制造业：激光焊接在汽车制造业中可以用于焊接车身、机械部件等，其焊接速度快、热变形小的特点使得焊接质量更加可靠，并提高了汽车的安全性和节能性。3. 电子设备制造业：激光焊接在 电子设备制造业中可以用于焊接电路板、电子元件等，其精密控制能力和无接触性的特点使得焊接过程更加精准、可靠，得到了广泛的应用。4. 医疗器械制造业：激光焊接在医疗器械 制造业中可以用于焊接钛合金、不锈钢等材料，其焊缝美观、焊接变形小的特点使得焊接质量更加可靠，并降低了后续的加工工艺难度。 综上所述，激光焊接作为一种高能量激光束焊接技术，具有诸多优点和广泛的应用领域。随着科学技术的不断进步和应
激光焊接是将高强度的激光束辐射至金届表面，通过激光与金届的相互作用，金届吸收激光转化为热能使金届熔化后冷却结晶形成焊接。图1显示在不同的辐射功率密度下熔化过程的演变阶段，激光焊接机原理有两种： 第一种，热传导焊接 当激光照射在材料表面时，一部分激光被反射，一部分被材料吸收，将光能转化为热能而加热熔化，材料表面层的热以热传导的方式继续向材料深处传递，最后将两焊件熔接在一起。 第二种，激光深熔焊 当功率密度比较大的激光束照射到材料表面时，材料吸收光能转化为热能，材料被加热熔化至汽化，产生大量的金届蒸汽，在蒸汽退出表面时产生的反作用力下，使熔化的金届液体向四周排挤，形成凹坑，随着激光的继续照射，凹坑穿人更深，当激光停止照射后，凹坑周边的熔液回流，冷却凝固后将两焊件焊接在一起。 这两种焊接机理根据实际的材料性质和焊接需要来选择，通过调节激光的各焊接工艺参数得到不同的焊接机理。这两种方式最基本的区别在丁：前者熔池表面保持封闭，而后者熔池则被激光束穿透成孔。传导焊对系统的扰动较小，因为激光束的辐射没有穿透被焊材料，所以，在传导焊过程中焊缝不易被气体侵入；而深熔焊时，小孔的不断关闭能导致气孔。传导焊和深熔焊方式也可以在同一焊接过程中相互转换由传导方式向小孔方式的转变取决丁施加丁工件的峰值激光能量密度和激光脉冲持续时间。激光脉冲能量密度的时间依赖性能够使激光焊接在激光与材料相互作用期间由一种焊接方式向另一种方式转变，即在相互作用过程中焊缝可以先在传导方式下形成，然后再转变为小孔方式。 1、激光焊接的焊缝形状 对丁大功率深熔焊由丁在焊缝熔池处的熔化金届，由丁材料的瞬时汽化而形成深穿型的圆孔空腔，随着激光束与工件的相对运动使小孔周边金届不断熔化、流动、封闭、凝固而形成连续焊缝，其焊缝形状深而窄，即具有较大的熔深熔宽比，在高功率器件焊接时，深宽比可达5:1,最高可达10:1[2]。图2显示四种焊法在316不锈钢及DUCOLW30钢上的焊缝截
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。 三、总结 激光焊接机的工作原理是一项先进而复杂的技术，可以用于许多不同 应用领域。这种技术的优点包括高精度、快速和无损。现在，它已经 成为各种工业生产过程中不可或缺的工具。
简述激光焊原理 激光焊是利用激光器产生的高能量密度光束，使焊接区域达到高温、高压状态，使金属材料发生焊接的一种焊接方法。它具有焊接速度快、热影响区小、焊接质量高等优点，在现代制造业中得到了广泛应用。 激光焊的主要原理是利用激光束的高能量密度，使被焊材料表面的温度瞬间升高至其熔点以上，使其熔化、液化并流动，从而实现塑性变形和接头形成。激光束对被焊材料的加热作用主要分为吸收作用和传导作用。 吸收作用是指激光束照射到金属表面时，由于金属与激光的相互作用，使激光能量部分或全部被金属表面吸收，形成高温区域。而金属表面的吸收率与激光波长和金属本身的光学性质有关。 传导作用是指被吸收的激光能量在材料内部传导，使金属的温度迅速上升，同时在材料内部形成一定的温度梯度，使金属达到熔化温度，从而实现焊接。 激光焊的主要参数包括激光功率、光斑直径、焦距、扫描速度和功率密度等。其中激光功率和功率密度是影响焊接质量和焊接速度的重要因素。激光功率越大，熔融池越大，焊接速度越快，但焊缝质量可能会受到影响；功率密度越大，焊接速度越快，但焊缝深度也会随之增加。 激光焊的应用领域非常广泛，包括汽车、航天、电子、医疗等领域。在汽车制造中，激光焊技术用于车身焊接和排气管的焊接等工作；在航天领域中，激光焊技术被用于机械结构件的焊接和电池的制造；在电子行业中，激光焊技术用于电子元件的焊接和微小零部件的制造；在医疗领域中，激光焊技术用于人工心脏瓣膜的制造和植入等领域。 激光焊技术具有焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等优点，但也存在着成本高、设备复杂、操作要求高等问题。随着技术的不断进步，激光焊技术将会在更多领域得到应用和推广，为制造业的发展提供强有力的支持。随着制造业的快速发展，工业制品越来越需要快速、高效、精确的生产方法，而激光焊技术正是一种能够满足这些要求的先进制造技术。激光焊技术不需要直接接触被焊材料，通过激光束实现高精度焊接，从而有效提高了生产效率。由于激光束能够局部加热，因此避免了传统焊接技术中可能会出现的物理变形和热影响区扩大等问题，进一步提高了焊接质量和精度。 激光焊技术在航空制造和船舶制造中应用广泛，航空制造中的应用主要是钛合金的焊接。钛合金是一种难焊金属材料，传统的氩弧焊和电子束焊等技术很难满足钛合金的高要求，而激光焊技术能够实现高速高精度的钛合金焊接，有效提高了航空制造的生产效率和产品质量。
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。
激光焊接基本原理讲解LT
2、脉冲激光焊接的机理 传热溶化焊接是指当激光束照射到材料的表面上时,材料吸收光能而加热熔化。材料表面层的热以传导方式 继续向材料深处传递,直至将两个待焊件的接触面互溶并焊接在一起。 深穿入熔化焊接是指当更大功率密度的激光束照射到材料上时,材料被加工熔化以至气化,产生较大的蒸汽 压,在蒸汽的压力的作用下,溶化金属被挤在周围使照射处 (熔池 呈现出一个凹坑,随着激光束的继续照射,凹 坑越来越深,并穿入到另一个工件中。激光停止照射后,被排挤在凹坑周围的溶化金属重新流回到凹坑里,凝固后将工件焊接在一起。 这两种激光焊接机理,与功率密度、照射时间、材料性质、焊接方式等因素有关。当功率密度较低、照射时 间较长而焊件较薄时,通常以传热溶化机理为主进行。反之,则是以深穿入熔化机理为主进行 激光焊接技术应用 引言 激光焊接是激光加工材料加工技术应用的重要方面之一。 70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接, 焊接过程属于热传导型, 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。由于激光焊接作为一种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的焊接方法,随着高功率 CO2和高功率的 YAG 激光器以及光纤传输技术的完善、金属钼焊接聚束 物镜等的研制成功,使其在机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学微电子行业等领域的应用越来越广。目前的研究主要集中于 C02激光和 YAG
激光焊接各种金属材料时的理论, 包括激光诱发的等离子体的分光、 吸收、散射特性以及激光焊接智能化控制、复合焊接、激光焊接现象及小孔行为、焊接缺陷发生机理与防止方法 等,并对镍基耐热合金、铝合金及镁合金的焊接性,焊接现象建模与数值模拟,钢铁材料、铜、铝合金与异种材料的连接,激光接头性能评价等方面做了一定的研究。 一、激光焊接的质量与特点 激光焊接原理:激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面,通过激光与金属的相互作用,金属吸收激光 转化为热能使金属熔化后冷却结晶形成焊接。激光焊接的机理有两种: 1、热传导焊接 当激光照射在材料表面时,一部分激光被反射,一部分被材料吸收,将光能转化为热能而加热熔化,材料表 面层的热以热传导的方式继续向材料深处传递,最后将两焊件熔接在一起。 2、激光深熔焊 当功率密度比较大的激光束照射到材料表面时,材料吸收光能转化为热能,材料被加热熔化至汽化,产生大 量的金属蒸汽,在蒸汽退出表面时产生的反作用力下,使熔化的金属液体向四周排挤,形成凹坑,随着激光的继 续照射,凹坑穿人更深,当激光停止照射后,凹坑周边的熔液回流,冷却凝固后将两焊件焊接在—起。 这两种焊接机理根据实际的材料性质和焊接需要来选择, 通过调节激光的各焊接工艺参数得到不同的焊接机 理。这两种方式最基本的区别在于:前者熔池表面保持封闭,而后者熔池则被激光束穿透成孔。传导焊对系统的 扰动较小,因为激光束的辐射没有穿透被焊材料,所以,在传导焊过程中焊缝不易被气
适用标准 一、激光基来源理 1、LASER是什么意思 LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation(经过引诱放出实 现光能增幅的英语开头字母 2、激光产生的原理 激光――“受激辐射放大”是经过强光照耀激光发生介质,使介质内部原子的电 子获取能量,受激而使电子运动轨道发生迁徙,由低能态变成高能态。处于激发态的 原子,受外界辐射感觉,使处于激发态的原子跃迁到低能态,同时发出一束光;这束光 在频次、相位、流传方向、偏振等方面和入射光完整一致,此时的光为受激辐射 光。 为了获取高能量密度、高指向性的激光,一定要有封闭光芒的谐振腔,使参观束在置于激光发生介质双侧的反射镜之间来去振荡,从而提升光强,同时提升光的方向性。含有钕(ND的YAG结晶体发生的激光是一种人眼看不见的波长为1.064um的近红外光。这类光束在轻微的受激发状况下,也能实现连续发振。YAG晶体是宝石钇铝石榴石的简称,拥有优秀的光学特征,是最正确的激光发振用结晶体。 3、激光的主要专长 a、单色性――激光不是已很多不一样的光混一合而成的,它是最纯的单色光(波长、频次 b、方向性――激光流传时基本不向外扩散。 c、相关性――激光的位相(波峰和波谷很有规律,相关性好。 d、高输出功率――用透镜聚焦激光后,所获取的能量密度是太阳光的几百 倍。二、YAG激光焊接
激光焊接是利用激光束优秀的方向性和高功么密度等特色进行工作。经过光学系统将激光束聚焦在很小的地区内,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,从而使被焊物消融并形成坚固的焊点和焊缝。 常用的激光焊接方式有两种:脉冲激光焊和连续激光焊。前者主要用于单点固 定连续和薄件资料的焊接。后者主要用于大厚件的焊接和切割。 l、激光焊接加工方法的特色 A、非接触加工,不需对工件加压和进行表面办理。 B、焊点小、能量密度高、合适于高速加工。 C、短时间焊接,既对外界无热影响,又对资料自己的热变形及热影响区小,特别合适加工高熔点、高硬度、 特种资料。 D、不需要填补金属、不需要真空环境(可在空气中直接进行、不会像电子束那样在空气中产生X射线的危险。 E、与接触焊工艺对比.无电极、工具等的磨损耗费。 F、无加工噪音,对环境无污染。 G、细小工件也可加工。别的,还可经过透明资料的壁进行焊接。 H、可经过光纤实现远距离、一般方法难以达到的部位、多路同时或分时焊 接。 I、很简单改变激光输出焦距及焊点地点。 J、很简单搭载到自动机、机器人装置上。