光纤激光焊接机构成
光纤激光焊接机主要由以下几部分构成：
1. 激光发射器：激光发射器是激光系统的核心部件，它能
够产生高能量的激光光束。常用的激光发射器类型包括光
纤激光器、二氧化碳激光器等。
2. 光纤传输系统：光纤传输系统用于将激光光束从激光发
射器传输到焊接点。它可以包括光纤、光纤连接器等。
3. 光束控制系统：光束控制系统用于控制激光光束的位置、形状和大小。常见的光束控制系统包括光束导轨、光束偏
转器、光束成形器等。
4. 焊接头：焊接头是焊接过程中与工件接触的部分，它通
过激光光束将工件加热至熔化状态，并实现材料的焊接。
常见的焊接头类型包括手持式焊接头、自动焊接头等。
5. 控制系统：控制系统用于控制整个光纤激光焊接机的工作。它可以包括电脑控制器、传感器、执行器等。
除了上述主要部件外，光纤激光焊接机还可能包括冷却系统、气体供应系统等辅助设备，以保证设备的正常运行和工作效果。
激光焊接机五大组成模块讲解 1、设备整体介绍： 激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功么密度等特点进行工作。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。TY-LF-260型激光焊接实训机采用恒流脉冲式激光电源、灯泵浦Nd:YAG固体激光器、进口三菱PLC运控系统和高精度二维执行机构等核心模块组成。产品整机一体化机身结构，有功能集成度高、操作人性化设计、传动系统稳定、焊接加工效率高等特点，可完成电子、机械器件焊接加工，广泛应用于航天、通讯、电子、汽车制造等加工制造类行业。 2、激光焊接机五大组成模块的作用及介绍： （1）光学系统是激光焊接设备的核心部分，由灯泵浦Nd:YAG固体激光器、谐振腔模块、激光指示定位系统、扩束系统和聚焦系统组成。激光输出的好坏直接影响到激光焊接加工效果，因此激光器及整机激光光路的调试方法是学习阶段和实际应用当中必须掌握的技能。通过对此模块的仿真实训，可以使学员全方位了解激光焊接设备中光学系统的组成及工作原理，各光学器件的结构与调试方法。 ◆激光器：焊接设备激光器为灯泵浦Nd:YAG固体激光器，由激光金属腔、泵浦氙灯和 Nd:YAG激光晶体组成。其中激光金属腔为上下分体式全腔水冷式结构，全镀金面反射瓦块，光学反射率高，有助于激光反射集中，输出光束能量强；激光器泵浦源为强亮度高压氙灯，脉冲式出光激励激光晶体产生激光，使用寿命长；激光器工作物质为Nd:YAG 激光晶体。 ◆谐振腔：激光设备中光学谐振腔指的是全反膜片镜架和半反膜片镜架之间的组成区 域，当然其中包含激光腔体；谐振腔是产生激光不可或缺的重要部分，通常谐振腔的长度直接影响到激光输出的光束质量及功率能量的大小；对于激光设备而言，谐振腔的最佳长度一般在≥4倍的激光器腔长的距离（例：激光腔体有效腔长为130mm，则谐振腔的长度为≥520mm较为合适；具体效果以实际应用情况为准）。 ◆基准光定位系统：基准光是激光光路调试及加工应用当中的重要部分，激光设备当中 一般会采用波长为635nm-650nm的红光点状激光器作为光学基准定位，此激光器定位精准，且输出功率小，光束集中不易发散，作为激光设备整体光路调整及加工的指示定位光，实际应用效果极佳。 ◆扩束系统：激光焊接设备中的扩束系统采用的是2.5倍的光学扩束镜，扩束镜通过将 主光路输出的激光束进行准直、扩束后，可将原有的输出激光光斑扩大至原来的2.5倍，使之光束模式更好，能量更为集中；准直之后的激光束经过聚焦后可得到能量更为集中的精细光斑。 ◆聚焦系统：激光焊接设备中的聚焦系统是由45°导光反射镜、聚焦镜片、调焦输出筒 和吹气组件所组成；经过准直扩束后的激光光束先经过45°导光反射镜，被折射到加工平台，再由聚焦镜片将激光束聚焦到能量最为集中的状态进行焊接加工；调焦输出筒和吹气组件是在实际焊接应用中起到焦距调整和辅助气体保护的作用。 （2）控制系统是激光焊接设备的重要部分，由控制器模块、控制电路、功能控制面板、等组成。此系统完成激光设备的逻辑功能控制、电气控制及电器电压输出、执行程序编辑、自动加工应用等功能。通过对此模块的仿真实训，可以使学员全方位了解激光焊接设备中电气控制系统的组成及工作原理，各电子元器件的结构与调试方法。 ◆控制器模块：激光焊接设备中的控制器部分是整个电气控制电路中的核心器件，一般 采用三菱Fx2n-20GM型PLC微型电脑控制器、SMC-6480型运动控制器等型号的控制器； 此类控制器功能强大，能够完成整机执行程序的编辑及逻辑控制和整机自动加工，一般
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展微小区域的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的部扩散，将材料熔化后形成特定熔池以到达焊接的目的。 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外表，外表热量通过热传导向部扩散，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、小型零件的精细焊接中。 高功率CO2与高功率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根底的深熔焊接，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展焊接，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、空气与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展焊接。 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、可进展微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑，且能准确定位，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，能进展多光束同时加工与多工位加工，为更精细的焊接提供了条件。 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。假设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、激光器与其相关系统的本钱较高，一次性投资较大。 二、激光焊接热传导。
高功率光纤激光器原理及组成部分介绍 本文章出自https://www.doczj.com/doc/bb19150641.html,作者：光博士激光网址https://www.doczj.com/doc/bb19150641.html, https://www.doczj.com/doc/bb19150641.html, 典型的高功率光纤激光加工系统一般包括以下几个基本单元：1.高功率光纤激光器系统①.传输光纤/操作光纤②.光闸/光纤耦合器③.激光模块 ④.激光模块电源⑤.制冷机组⑥.控制接口 关键字：IPG,光纤激光器,培训一、典型的高功率光纤激光加工系统一般包括以下几个基本单元： 1.高功率光纤激光器系统 ①.传输光纤/操作光纤 ②.光闸/光纤耦合器 ③.激光模块 ④.激光模块电源 ⑤.制冷机组 ⑥.控制接口 ⑦.监控软件 典型光纤激光器系统 IPG光纤激光器内部结构 2.准直与聚焦系统：在外壳内，同中心光轴地置有发射可见光束的半导体激光二极管和聚焦透镜。聚焦透镜将可见光束聚焦耦合进入准直光纤内，由活动连接的输出耦合头耦合进入激光工作光纤内，从激光工作光纤输出端观察激光工作光纤与准直光纤的相对位置并调整两者准直位置后，去掉准直光纤，接上泵浦源的泵浦光输出光纤。 3.运动机构 4.控制系统 5.辅助系统 二、IPG光纤激光器内部结构 1.激光电源：该机柜可安装10--40KW激光电源，最高可支持12KW激光输出。 2.空格：空余空间可为将来激光器升级预留出位置。 3.合束器：合束器将单模光纤耦合进传导光纤内，性能稳定。该和束器可以进行更换。 4.控制安全界面：控制和安全界面均按照工业标准设计，客户也可以按照自己需求选择其他界面如Tnterbus和PROFINET等。 5.光学模块：光纤激光为模块化设计，每个模块可产生几百瓦甚至上千瓦激光。 6.冗余设计：IPG为高功率激光器配备了备用模块，一旦莫一模块发生了故障，备用模块会自动启动，保持激光器稳定输出。 三、IPG光纤概述 1.光纤的外形 光纤激光器外观
一、激光基本原理 1、 LASER 是什么意思 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(通过诱导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”是通过强光照射激光发生介质,使介质内部原子的电子获得能量,受激而使电子运动轨道发生迁移,由低能态变为高能态。处于激发态的原子,受外界辐射感应,使处于激发态的原子跃迁到低能态,同时发出一束光;这束光在频率、相位、传播方向、偏振等方面和入射光完全一致,此时的光为受激辐射光。 为了得到高能量密度、高指向性的激光,必须要有封闭光线的谐振腔,使观光束在置于激光发生介质两侧的反射镜之间往复振荡,进而提高光强,同时提高光的方向性。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。这种光束在微弱的受激发情况下,也能实现连续发振。 YAG 晶体是宝石钇铝石榴石的简称,具有优异的光学特性,是最佳的激光发振用结晶体。 3、激光的主要特长 a 、单色性――激光不是已许多不同的光混一合而成的,它是最纯的单色光 (波长、频率 b 、方向性――激光传播时基本不向外扩散。 c 、相干性――激光的位相 (波峰和波谷很有规律,相干性好。 d 、高输出功率――用透镜聚焦激光后,所得到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异的方向性和高功么密度等特点进行工作。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。 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材料的焊接。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征 A 、非接触加工,不需对工件加压和进行表面处理。 B 、焊点小、能量密度高、适合于高速加工。 C 、短时间焊接,既对外界无热影响,又对材料本身的热变形及热影响区小,尤其适合加工高熔点、高硬度、 特种材料。 D 、不需要填充金属、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 、与接触焊工艺相比 . 无电极、工具等的磨损消耗。 F 、无加工噪音,对环境无污染。 G 、微小工件也可加工。此外,还可通过透明材料的壁进行焊接。 H 、可通过光纤实现远距离、普通方法难以达到的部位、多路同时或分时焊接。 I 、很容易改变激光输出焦距及焊点位置。 J 、很容易搭载到自动机、机器人装置上。
光纤激光在焊接工业中的应用 随着高亮度激光的最新发展，在许多全新的领域中，激光材料加工应用的机会不断增加。我们以技术非常成熟的宝石棒结构固体激光器为例，其相关的两个完全不同的发展方向值得关注。一方面，宝石棒的将其直径扩大，而长度减少为几百个微米，这就成就了盘式激光器。另一方面，将棒的长度加大，直径减小，这就成为光纤激光。 谈到光纤激光，光纤的长度保证了光束质量接近衍射极限（在给定波长的激光中，理论极限，或最小可能的聚焦尺寸）。这种激光的谐振腔无须进行任何调整，光束质量是被光纤的物理特性所规范。光纤激光除了以上的两大优势之外，还应当了解，其泵浦能量可以通过传输光纤进行耦合，传输至有源光纤或受激光纤，从而免去了二极管泵浦源到光纤激光的光学调整的繁琐的过程。 图 1 指出不同工业激光的光束质量参数(BPP) 与输出功率的关系。其中BPP 值越小表明光束质量越好。与其它激光相比，光纤激光表现出更好的光束质量（只有在5千到一万瓦范围内略逊于二氧化碳激光器）。在Fraunhofer 我们一致认为，光纤激光具有更为广阔的未来。 在德国的Dresden， Fraunhofer IWS 以及在美国密执根的Plymouth的IWS 分支机构中我们拥有以下表格中的各种光纤激光可以用于工业加工发展的研究。 这些光纤激光具备以下特点：体积非常小，在泵浦源与最终的光学聚焦系统之间没有任何需要进行准之调节的零件，无须进行任何调整，很高的电光转换效率 (25-30 %)。此外，光纤激光具有非常优秀的光束质量和超长的泵浦源寿命（超过5万小时）。我们可以使用很小的扩束准直系统，进而可以使用尺寸很小的振镜系统进行高速光束操控。 15微米直径的光纤长度限制在数米范围内，因为存在拉曼散射效应，它将在使用较长的光纤传输时减少输出能量。而50微米的光纤限制在15米长度以内， 100和200微米的光纤长度没有限制！
焊接技术主要应用在金属母材热加工上，常用的有电弧焊，电阻焊，钎焊，电子束焊，激光焊等多种，本文详细介绍了激光焊接的工作原理与工艺参数，还讨论了激光焊接技术在现代工业中的应用，并与其他焊接方法进行对比。研究表明激光焊接技术将逐步得到广泛应用。 越来越多的企业选择使用激光焊接机了，那么激光焊接机工作原理是什么呢： 激光焊接机工作原理：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。 其中热传导型激光焊接原理为：激光辐射加热待加工表面，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、峰功率和重复频率等激光参数，使工件熔化，形成特定的熔池。 激光焊接工艺流程及特点 非接触加工，不需对工件加压和进行表面处理。 短时间焊接，既对外界无热影响，又对材料本身的热变形及热影响区小，尤其适合加工高熔点、高硬度、特种材料。 焊点小、能量密度高、适合于高速加工。 不需要填充金属、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。 与接触焊工艺相比.无电极、工具等的磨损消耗。 微小工件也可加工。此外，还可通过透明材料的壁进行焊接。 无加工噪音，对环境无污染。
可通过光纤实现远距离、普通方法难以达到的部位、多路同时或分时焊接。 很容易搭载到自动机、机器人装置上。 对带绝缘层的导体可直接进行焊接，对性能相差较大的异种金属也可焊接。 激光焊接是利用激光束优异的方向性和高功么密度等特点进行工作。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。
激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一,又常称为了激光焊机、镭射焊机,按其工作方式常可 分为了激光模具烧焊机（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到达焊接的目的. 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外表,外表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了理论根底的深 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、能在室温或格外条件下进行焊接,焊接设备装置简洁.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了广泛的推广和应用. 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,为了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.这是由于激光聚焦后光斑尺雨寸小,焊缝窄,为了加填充金属材料.假设工件装配精度或光束定位精度达不到要求,彳艮容易造成焊接缺憾. 2、激光器及其相关系统的本钱较高,一次性投资较大. 二、激光焊接热传导.
光纤振镜激光焊接机安全操作及保养规程光纤振镜激光焊接机是一种高精度的加工设备，常用于金属材料的焊接加工。由于其工作原理和特点，使用时需要严格遵守操作规程，以确保人身安全和设备正常使用。本文将介绍光纤振镜激光焊接机的安全操作及保养规程，帮助使用者在正确的方法下使用设备。 一、安全操作规程 1.1 电源接线 在使用光纤振镜激光焊接机之前，需要正确接线。首先，适当选择电源电压，然后将电源线完好地插入设备插座。在插头放置正确后，要认真检查并确保电源接线正确无误，避免电源线受到破损或其他损坏，导致安全事故的发生。 1.2 工作范围 光纤振镜激光焊接机工作时需要准确设置工作范围，以保证工件加工的质量。严格按照机器的要求进行调整，调整好工作台的位置，同时保持焊接场地整洁干净，禁止工作时有其他的杂物影响充盈管的工作正常。在生产时必须确保光纤振镜激光焊接机四周的防护设备安装牢固，保证安全区域完好无损，避免意外发生。 1.3 操作前准备 在操作光纤振镜激光焊接机之前，需要进行必要的准备工作。操作人员需要戴上防护眼镜、手套、护腕等安全防护用品，确保身体和手
部免受激光伤害。此外，还需要进行设备的检查和调整，如清理设备表面的灰尘，检查各个部件的紧固度，调整好工件的位置等，保证设备运行的稳定性和安全。 1.4 加工时操作 在实际操作时，需要注意以下几点： •禁止离开操作台，需要随时关注设备运行情况； •禁止随意触摸激光设备，避免皮肤受损或设备受损； •禁止在运行时进行设备的任何改变或调整； •操作人员需要在作业前了解设备的工作性质和参数，如光纤长度、光强、工作时间等，避免设备运行时模式不合适造成损失。 1.5 关机操作 在使用光纤振镜激光焊接机完成工作后，需要正确关闭所有设备。首先，需要关闭电源并断开电源线；接下来，要清理设备表面的各项杂物和工具。在设备关机后，仍应看护设备，防止受到他人的损害或影响。 二、保养规程 除了正确操作外，还需要定期检查和保养光纤振镜激光焊接机，以延长设备的寿命和工作效率。
影响激光焊接质量的主要因素 1.焊接设备 激光焊接设备通常由激光器、导光和聚焦系统组成. 1。1 激光器 用于焊接的激光器主要有脉冲激光器和连续激光器。最重要的性能是输出功率和光束质量。焊接对激光器的质量要求最主要的是光束模式和输出功率的稳定性. 1。1。1 光束模式 光束模式阶数越低,光束的聚焦性能越好（即光束质量越好），光斑越小，相同激光功率下激光功率密度越高，焊接深宽比越大。 图1 光束模式对焊接熔深的影响 图2 功率密度对熔深的影响 1。1。2 输出功率稳定性 激光器的输出功率稳定性越好，焊接一致性就越好。 1。2 导光和聚焦系统 导光和聚焦系统主要由光纤、准直（扩束）镜、反射镜和聚焦镜组成，实现传输光束和聚焦的功能.这些光学零件,在大功率激光作用下，性能可能会劣化使透过率下降，产生热透镜效应（透镜受热膨胀焦距发生变化)。如有表面污染，则会增加传输损耗甚至可能导致光学零件的损坏。所以光学零件的质量，维护和工作状态监测对保证焊接质量至关重要. 2.工件状态 2.1 焊接工件的加工精度、装配精度以及清洁程度 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 束会穿过间隙不能熔化母材，或者引起明显的咬边、凹陷。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。 当然对焊接质量要求更高的工件，其焊接工件的加工精度及装配精度也更高,尤其是焊接前的人工装配，要保证焊接位置的高低差、装配间隙和加 工件的清洁程度。 2。2 焊接工件的材料均匀性
材料的均匀性是指物质的一种或几种特性具有同组分或相同结构的状态。 材料的均匀性直接影响到材料的有效使用。影响材料均匀性的因素有合金成分的分布、材料厚度等。合金元素的种类和含量本身就对焊接质量存在影响，其分布的均匀性直接影响到焊缝的一致性。例如铝合金材料焊接时, 合金元素的分布不均匀，或者内部存在杂质的含量不同，容易出现焊接缺陷：炸孔、咬边及凹陷。 3.焊接工装夹具 在激光焊接过程中,焊接工装夹具主要是将焊接工件准确定位和可靠夹紧, 便于焊接工件进行装配和焊接,保证焊接结构精度，有效的防止和减轻焊接热变形。 4.焊接工艺参数 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。 4。1 激光输出功率、焊接速度对熔深的影响 图3中，1、2、3分别为1mm、3mm、10mm/s的焊接速度时熔化深度曲线，可以看出在一定的激光功率下，提高焊接速度，则热输入下降,焊接熔深减小。 对于不同的激光功率密度，要达到要求的熔化深度需选择不同的焊接速度。 图3 激光焊接不锈钢时功率与焊接速度、熔化深度的关系 4。2 激光波形 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. 4。2。1脉冲波形对焊接质量的影响(针对脉冲激光器) 4。2。1。1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，如图4。 图4 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。宜采用梯形波，如下图5： 图5 梯形波 4。2.1。2 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，如下图6所示:
振镜激光焊接机的结构及优点 相对于传统方式，振镜式激光焊接机以高速移动的扫描镜片代替二维工作台，配合强大图形处理功能的专业软件，实现了程序控制的瞬时多点焊接，有效地提高了生产效率和灵活性。 振镜扫描激光点焊机是引进国外先进技术，在关键部件采用优质进口部件生产而成的，焊机使用了扫描镜组的动态焊接工艺，并采用扫描镜片的移动代替工件移动或焊接镜组移动的方式，使振镜镜片在扫描镜头内将激光光束快速在焊点之间切换，焊点之间的距离越大，工件上的焊点数量越多，优势越明显。采用这种技术，焊接时间可以降低60％。因此，一个扫描镜组工作站可以代替几个传统的焊接工作站。 激光焊接机系统组成 图1 激光焊接机外形 该激光焊接机（如图1所示）主要由激光器系统、电源系统、振镜扫描系统、计算机控制
系统及冷却系统五部分组成。 1. 激光器系统 激光器系统主要由激光工作物质、泵浦氙灯、聚光腔及谐振腔组成。振镜式激光焊接机激光工作物质为YAG棒。主要参数如表1所示。 表1 激光器系统主要参数 2. 电源系统 电源系统主要由主电源、触发电路、控制电路和保护电路等组成，具有过压、过流保护装置，其电源、脉宽和频率均可调，可以根据需要设置输出波形，以便于焊接不同材料。该电源操作面板具有电流、脉宽频率。具体技术指标如表2所示。 表2 电源系统技术指标 3. 光路及振镜扫描系统 （1）光学系统：选用1064nm基于振镜的高精度反射、聚光系统。
（2）扩束镜：选用光束反射前多倍扩束组合透镜。 （3）激光校正：选用0.6328um的He-Ne激光准直系统指示光轴位置，指示光与激光同轴，在加工时可达到寻迹指示的功能，并及时进行精确对位。 （4）高速扫描振镜：是使激光按照预定轨迹运行的执行机构，它主要由高精度电机、电机驱动板、反射镜、F-θ透镜及直流供给电源组成。其中F-θ透镜为进口配件，焦距f=100 mm （或160mm），工作幅面70mm×70mm（标准）或110mm×110mm（可选配）。 4. 计算机控制系统 计算机控制系统采用专用工业计算机，配置Inter P4处理器，抗干扰的工业主板，中文Windows 2000操作系统。同时，还精心开发了基于Windows界面的专业激光焊接软件，具备PHOTOSHOP、COREDRAW、AUTOCAD等多种绘图功能，系统采用标准工业控制卡对激光器和扫描头进行数据传输，速度较传统方式提高近1倍；且具有个性化的Windows用户界面设定。 5. 冷却系统 激光专用冷却系统是固体激光器中必不可少的辅助装置。在固体激光器中，输入脉冲灯中的能量只有很少一部分转化为激光能量，其余均转化为热的形式损耗掉了。经综合考虑本冷却系统采用一体化的3P水冷机，温差在±0.1℃范围内。 其他配置 该焊接机采用三维电动可调式工作台，操作方便灵活，定位精度高。X、Y、Z三个方向可实现电动、手动调节，调节范围200mm×80mm×200mm。连接光纤传导器和扫描工作台（如图2所示）配合使用。
激光切割机主要是由哪几部分组成的？ 激光切割机是用来切割加工金属材料的激光切割设备。在作业的时候，激光切割机具有切割速度快和切割精度高的特点，因此也被广泛应用在不同的行业。那么，激光切割机到底是由哪几部分组成呢？ 1、主机：激光切割机的床身、横梁、工作台、Z轴系统、气体控制系统、电控系统、传动系统、防护外壳、安全系统等组成，统称为主机。激光切割机在进行切割时，首先将工件放在工作台上，然后用伺服电机驱动横梁，控制Z轴的移动，用户可根据自身的需要调节参数。 2、激光器：它是激光切割机最核心的部件，也是激光切割机实现切割操作的“动力源”。沪工激光切割机使用的光纤激光器与其它类型的激光器相比，具有更高的光电效率、更长的使用寿命、更少的维护、更低成本等优势。 3、切割头：激光切割机切割头是激光输出装置，它由喷嘴、聚焦透镜和聚焦跟踪系统组成。激光切割机的切割头会根据设定的切割轨迹行走，但不同材料、不同厚度、不同切割方式情况下，激光切割头焦点位置由CNC自动控制。 4、水冷机：水冷机是光纤激光切割机的冷却装置，它可以快速、高效地冷却激光器、主轴等装置。现在的冷水机都含有输入输出控制设备开关以及冷却水流量、高低温报警的先进功能，性能更加稳定。 5、伺服电机：伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将控制信号转化为速度和位置以驱动控制对象。高品质的伺服电机能够有效地保证激光切割机的切割精度、定位速度和重复定位精度。
6、供气系统：激光切割机的供气系统主要包括气源、过滤装置和管路。其中气源有瓶装气、液化气体、和压缩空气等形式。 7、控制系统：主要是控制机床，实现X、Y、Z轴的运动，同时也控制光纤激光器的输出功率。 因此，以上这几部分是激光切割机的重要组成部分，而且激光切割机因为型号的不同及品牌不同，其构成切割机的组件依旧存在差异，因此在选购激光切割机的时候，还是要结合激光切割机的品牌、口碑、实际作业场景及用途等进行深入了解，然后结合企业的生产用途和使用场景，选择适合你的激光切割机
激光焊接方式的分类 激光焊接工艺方法不同可进行如下分类： 1、片与片间的焊接。 包括对焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等4种工艺方法。 对焊要求对缝质量较高，一般采用自动化焊接或手动焊接。 参考机型： →激光通用焊接机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W200、AHL-W400 →光纤传输激光焊接机：AHL-FW200、AHL-FW400 2、丝与丝的焊接。 包括丝与丝对焊、交叉焊、平行搭接焊、T型焊等4种工艺方法。 对这种焊接一般不适合自动焊接，采用手动焊接或半自动焊接。 参考机型： →激光通用焊接机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W200、AHL-W400 →光纤传输激光焊接机：AHL-FW200、AHL-FW400 →激光点焊机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W75、AHL-W90 →激光模具烧焊机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W120II、AHL-W180III、AHL-W180IV 3、金属丝与块状元件的焊接。采用激光焊接可以成功的实现金属丝与块状元件的连接，块状元件的尺寸可以任意。在焊接中应注意丝状元件的几何尺寸。 参考机型： →激光点焊机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W75、AHL-W90 →激光模具烧焊机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W120II、AHL-W180III、AHL-W180IV
4、不同块的组焊及密封焊。在组件物体上缝上进行密封焊接及组焊，如传感器等 参考机型： →激光通用焊接机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W200、AHL-W400 →光纤传输激光焊接机：AHL-FW200、AHL-FW400 →激光模具烧焊机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W180III、AHL-W180IV 5、块状物件补焊。采用激光将激光焊丝熔化沉积到基材上。一般适合模具等产品修补。参考机型： →激光模具烧焊机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W180III、AHL-W180IV →激光点焊机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W75、AHL-W90 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问分汽化，形成市压蒸汽，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。
手持式光纤激光焊接机 手持式光纤激光焊接机，又称手持焊，就是指手持操作模式，光源类型是光纤（光纤又分纯光纤、光纤传输、硬光路、软光路）的激光焊机。主要特点就是手持式焊枪的操作模式,可以对工件实现任意部位任意角度的焊接。 激光焊接机以其高效、牢固，对材料本身热影响小以及焊接效果美观等优点在市场上广受消费者喜爱。激光焊接机对于各类金属材料，尤其是不锈钢材料焊接优势明显，甚至有一部分塑料也可以使用激光焊接机进行焊接。 那手持式光纤激光焊接机有什么优点？你可以想象一下：“一个大型工件，你手握激光枪，站着焊、蹲着焊、躺着焊，想怎么焊就怎么焊”，听起来是不是很酷。 下面，为大家简单地介绍一下富兰激光所生产的手持式光纤激光焊接机： 特点描述： 1、高深宽比，焊缝宽度小，热影响区小，变形小，焊接速度快； 2、焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理工序； 3、光纤激光器电光转换效率高，可高达于25%，能耗极低； 4、光学器件寿命长，基本实现免维护； 5、符合人体工程学手持式焊接头，操作简单； 6、可精确控制，聚焦光点小，定位精度高，可实现自动化激光焊接； 7、手持式激光焊接机的工作模式：手拿焊接，灵活方便，焊接距离更长; 8、操作简单，即培训即上岗，操作员只需通过控制电脑软件来驱动激光焊接机，既可完成自动或半自动的点焊、对接焊、叠加焊、密封焊，也可针对复杂的平面直线、圆弧及任意轨迹的焊接。
应用领域： 主要应用于电子元器件、汽车配件、仪器仪表、精密机械、通讯设备等行业不锈钢、碳钢、硅钢、铝合金、钛合金、镀锌板、镀 铝锌板、铜等多种金属材料的快速焊接以及某些异种材质间的焊接。
德信诚培训网 更多免费资料下载请进：https://www.doczj.com/doc/bb19150641.html, 好好学习社区 设备定期点检保养记录 设备名称：激光焊接机 设备型号： 机台编号： 保养项目 周期 技术要求 保养方法 保养 日期 保养 日期 保养 日期 检查 结果 检查 结果 检查 结果 1.氙灯，镜片（45度全反、半反、聚焦镜） 1月 清洁，无污点，瘢痕，凹 坑 500小时更换氙灯，清 洗镜片 2..聚光腔、镜座、聚焦部件、晶体，光纤 3月 清洁，无凹坑、污点裂纹，安装牢固 酒精和镜头纸擦拭，气 球吹尘 3.气管、接头、气缸、电磁阀、 3月 无漏气，灵活，动作正常 紧固维修 4.工作台导轨，丝杆、轴承，联轴器、 1月 移动灵活，螺钉无松动和 异常噪声 紧固并补充锂基2号润 滑脂 5.聚光腔冷却水（内循环水） 1月 清洁，无泄露 更换蒸馏水 7..水箱，冷却水（外循环水） 3月 清洁，水温在16-30℃ 更换纯净去离子水 6.过滤器、热交换器、水泵、环氧树脂过滤罐 6月 清洁，无杂物，无堵塞， 温度正常 更换滤芯，过滤罐，冲 洗热交换器、 7.按钮开关、指示灯、温控仪，直流电源 3月 外观功能完好，接触良好，显示清晰，输出值正 常，无异常发热，接地良 好 紧固、维修或更换 8.储能电容、主电路、电机、 散热风扇 6月 接触良好，无虚焊，外壳 无鼓胀，散热风扇工作正 常 紧固、维修或更换 9.电箱除尘 6月 主电箱，配电箱内无粉尘 干空气吹扫 10.扣式锂电池 2年 输出电压电流值正常，无 鼓胀。 更换 保养责任人 保养总工时 审核者 日期 检查结果说明：以上保养项目仅通过检查已达到要求打√，通过维护保养后达到要求打OK 。 保养用零件清单 序号 日期 零件名称 型号规格 数量 序号 日期 零件名称 型号规格 数量 1 4
激光焊接机的分类_激光焊接机特点 激光焊接机的分类激光焊接机又常称为激光焊机、能量负反馈激光焊接机、 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。 1、按其工作方式常可分为：①激光模具烧焊机：主要用于手机、数码产品、汽车及摩托 车等模具制造和成型行业的模具修补，也多用于手工焊接。②自动激光焊接机：适用于金 属工件的直线、圆周等自动焊接，常用于手机电池、首饰、电子元件、传感器、钟表、精 密机械、通信、工艺品等行业。③电阻激光焊接机：更适用于同时焊接两个位置，如电阻、 电容等电极的特殊焊接工艺。④激光点焊机：主要针对于金银首饰及微、小型零件等一些 不规则物件而设计的一款激光点焊机。可用于金银首饰、电子元器件补孔、点焊砂眼、焊 镶口等。⑤光纤传输激光焊接机：光束质量更好，光斑更细，能量更强、输出更稳定、焊 接精度更 高。主要适用于纽扣、电池极耳等产品及小、要求精密度很高的材料的焊接。。 ⑥传感器焊接机：专门为各种水下传感器、温度传感器、特种传感器的密封焊接。 ⑦光纤激光连续焊接机：光纤连续焊接机是通过光纤激光器发射的一种连续性的光实现焊 接的一款机器。出光模式是连续性的。因为它的连续性，所有它的能量更强，热量更大， 可以瞬间使产品焊接点融化，而实现焊接。主要应用于医疗、手机、电池、电子、五金、 仪表、光通讯、铝材等行业。 ⑧振镜激光焊接机：跟传统自动焊接机相比，振镜焊是通过振镜来控制激光的走向，形成 圆、方等图案。所以动的是激光了，不再是之前的工作台或者夹具。所以它的速度跟快， 精度更高。大大节约了时间成本，人工成本。主要应用于：玩具、手机、电子产品、汽车 等行业。 2、按激光器可分为： YAG 激光焊接机、半导体激光焊接机、光纤激光焊接等。 激光焊接机特点激光加工是将激光束照射工件的表面，以激光的高能量来手术、熔融材料以及转变物体表面性能。由于激光具备高亮度、高方向性、高单色性和高相干性的特性，
《激光加工设备》单元教学设计 项目2 激光焊接设备任务5 多光纤传输激光焊接机 授 课 班 级 上课时间年月日第节上课地点所需课时 4 教学目标能力（技能）目标知识目标 了解多管线传输激光焊接 机，培养爱岗敬业的奉献 精神和动手能力。 了解多光纤传输激光焊接机的总体结构和YAG激光器 的光学系统；掌握激光焊接机氙灯及滤紫外管的更换 过程和光纤传输激光焊接机激光电源的操作步骤 重点难点及解决方法重点：多光纤传输激光焊接机的总体结构和YAG激光器的光学系统 难点：激光焊接机氙灯及滤紫外管的更换过程和光纤传输激光焊接机激光电源的操作步骤 解决方法： 1、通过视频观摩，增强学生的直观印象，为解决完成多光纤传输激光焊接机的总体结构和YAG激光器的光学系统这个重点内容打好基础。 2、通过视频观摩和讲解，并用多媒体手段，突破激光焊接机氙灯及滤紫外管的更换过程和光纤传输激光焊接机激光电源的操作步骤 这一难点。 参考资料王中林.激光加工设备与工艺[M].武汉：华中科技大学出版社，2011. 郑启光.激光加工工艺与设备[M]. 北京：机械工业出版社，2010. 王秀军.激光加工实训技能指导（下册）[M].武汉：华中科技大学出版社，2014 教学第一部分：组织教学和复习上次课主要内容（时间：分钟）1.手动编程器常用的指令代码有哪些？
1.半导体指示装置 2.全反膜片架 3.电极座 4.激光晶体 5.聚光腔 6.防护罩 7.闪光灯 8.主光闸（选配） 9.半反膜片架 10.能量探头 11.光纤观察镜 12.观察镜支架 13. 450反射座 14. 分路光闸 15. 光纤输出耦合装置 16.光纤组件17.光纤输入耦合装置 光学系统示意图 1）指示系统由半导体激光管及精密调整架组成，用于指示焊点位置，同时也作谐振腔及其它光学部件的调整基准。 2）主光路系统由谐振腔膜片、光闸、YAG晶体、氙灯及聚光腔组成，它决定了激光的输出，其光路图如图3-32。 主光路系统 多光纤传输激光焊接机的聚光腔采用的是新型全腔冷水式双椭圆柱组合结构。该聚光腔结构简单，拆卸方便，密封性好，光电转换率高，如玻璃管破裂及灯损坏均不会造成冷却水外泄。 聚光腔结构示意图如下：