激光焊接技术协议

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通快TruFlow 6000-15000激光培训 激光焊接工艺和应用 －激光焊接技术与工艺

上海交通大学激光制造实验室

内容提要

1.激光焊接分类和主要特点

2.主要激光焊接技术工艺

激光（填丝）焊

激光－电弧复合焊

双光束激光焊

激光钎焊

激光点焊

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1.激光焊接的分类及其特点 根据激光对工件的作用方式或激光束输 出方式不同：

根据实际作用在工件上的功率密度或焊

缝的形成特点：  脉冲激光焊接

 连续激光焊接  激光热传导焊接

 激光深熔焊接

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脉冲激光焊

特点

脉冲激光焊类似于点焊，每个激光脉冲在金属上形

成一个焊点（约微米数量级）。

主要应用于微型、精密元件和微电子元件的焊接。

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脉冲激光焊的工艺参数 脉冲能量和宽度： 脉冲能量决定加热能量的大小，影响金属的熔化量

脉冲宽度决定加热时间，影响熔深和热影响区大小

脉冲能力一定，对不同材料，各存在一个最佳脉冲宽度

功率密度：

功率密度较小时，焊接以传热焊方式进行，焊点直径和熔

深由热传导决定

功率密度达到一定值（106 W/cm2），产生小孔效应，形成

深宽比大于1的焊点

功率密度过大，金属蒸发剧烈，不能形成牢固焊点

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热传导激光焊

特点

加热速度快、焊点小、焊缝窄、热影响区小

因此，焊接变形小，精度高，焊接质量好

广泛用于汽车、飞机等工业制造中

焊接难于接近的部位，如水下焊接

将绝缘材料和导体材料焊接

焊接有色金属，异种金属

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热传导（脉冲）激光焊的工艺参数 脉冲能量：影响金属熔化量 7 2016－March 焊点熔深h和直径d随脉冲能量

锂电池激光焊接机技术参数

锂电池激光焊接机是一种用于锂电池生产的焊接设备，它采用激光作为热源，通过激光束对锂电池进行焊接。以下是一些常见的锂电池激光焊接机技术参数：

1. 激光功率：通常在 100W-1000W 之间，具体功率取决于焊接的材料和厚度。

2. 激光波长：一般为 1064nm 或 980nm，不同的波长适用于不同的材料。

3. 光斑直径：光斑直径通常在 0.1mm-0.5mm

之间，它影响着焊接的精度和速度。

4. 焊接速度：焊接速度一般在 10mm/s-100mm/s 之间，它取决于焊接的材料和厚度。

5. 工作台尺寸：工作台尺寸通常根据需要定制，以适应不同尺寸的锂电池。

6. 控制系统：锂电池激光焊接机通常采用数控系统进行控制，可以实现自动化焊接。

7.

安全防护：设备应具备安全防护措施，如防护罩、激光安全眼镜等，以保护操作人员的安全。

以上是一些常见的锂电池激光焊接机技术参数，不同的设备可能会有所不同。在选择锂电池激光焊接机时，需要根据具体的需求和预算来选择适合的设备。

真空激光焊接技术

真空激光焊接技术是一种高精度、高效率的焊接方法，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。它通过在真空环境中利用激光束对工件表面进行加热，使工件达到熔化温度并实现焊接连接。该技术具有许多优点，例如焊接接头强度高、焊接速度快、焊接热影响区小等，因此备受关注。

真空环境是实施真空激光焊接技术的重要条件。真空环境可以有效消除焊接过程中的氧化、氢化等不良物质对焊接质量的影响，提高焊接接头的强度和密封性。在真空环境中，激光束能够更加精确地集中在焊接接头上，使焊接过程更加稳定和可控。

激光束是真空激光焊接技术的核心。激光束具有高能量密度、高聚焦性和高直线度等特点，能够快速加热焊接接头并实现高质量的焊接连接。激光束的功率、波长和聚焦方式等参数需要根据具体的焊接材料和焊接要求进行调整，以确保焊接接头的质量和稳定性。

真空激光焊接技术还需要配备适当的辅助设备和控制系统。辅助设备包括真空泵、气体净化系统等，用于维持真空环境的稳定和纯净。控制系统则用于调节激光束的功率、焦点和扫描速度等参数，保证焊接过程的精确控制和一致性。

真空激光焊接技术在航空航天领域得到了广泛应用。航空航天器的结构件通常采用高强度、高温度材料，如钛合金和镍基合金。这些材料具有较高的熔点和热导率，传统的焊接方法往往无法满足其特殊要求。而真空激光焊接技术可以在真空环境中对这些材料进行高质量的焊接，确保焊接接头的强度和密封性，提高航空航天器的可靠性和安全性。

汽车制造业也是真空激光焊接技术的重要应用领域。汽车结构件通常需要具备高强度、高密封性和高耐腐蚀性的特点。真空激光焊接技术可以实现材料的局部加热，避免了热影响区的扩散，从而提高了焊接接头的强度和密封性。此外，真空激光焊接还可以实现异种材料的焊接，使得汽车结构件在重量和强度方面取得平衡，提高了整车的性能和燃油效率。

电子设备制造领域也在逐渐采用真空激光焊接技术。由于电子设备的结构越来越小型化和精密化，传统的焊接方法往往无法满足其微小焊点的要求。而真空激光焊接技术可以实现微细焊点的高精度焊接，提高了电子设备的可靠性和性能稳定性。此外，真空激光焊接还可以避免传统焊接方法中的氧化、氢化等问题，减少了电子设备的故障率和维修成本。

激光焊接技术论文

【摘要】随着激光焊接技术的发展，其可靠性、经济性和耐久性进一步提高，智能化、数字化激光焊接技术和激光复合焊接技术已成为今后的主要研究方向，并将在汽车制造、航天、电子、造船和核能工程等领域得到更广泛的应用，取得更丰硕的成果。

激光技术是美国科学家在1960年研发出来的，激光具有较高的亮度性、方向性，是一种新型的热源；激光焊接是当前最有发展前景的焊接技术，相对于传统焊接方法，质量更好、效率也更快，在各类加工制造业中被广泛的使用。

1、特点

1.1密度高、速度快

激光焊接技术的功率密度达106-108W/cm2，深宽比最高能够达到10：1；在焊接的过程中，能量密度较大，材料上会出现小孔，激光通过小孔往工件焊接方向传导，而横向传导较少，所以在激光焊接的过程中，速度较快，能量比较集中。

1.2输入量小

激光焊接热输入量小，热影响区小，焊接变形小。由于激光焊接功率密度高，所以很小的热输入量就可以实现良好的焊接，从而热影响区及焊接变形很小。

1.3焊缝力学性能

激光焊缝力学性能好，力学性能强于母材。焊缝强度高、焊接速度快、焊缝窄且表面状态好，免去焊后清理等工作。 2、工艺参数以及工艺特点

2.1工艺参数

①离焦量：离焦量是指工件表面偏离焦平面的距离。离焦位置直接影响拼焊时的小孔效应。离焦方式有两种：正离焦和负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。当正负离焦量相等时，所对应平面的功率密度近似相同，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50～200μs时材料开始熔化，形成液相金属并出现部分汽化，形成高压蒸气，并以极高的速度喷射，发出耀眼的白光。与此同时，高浓度气体使液相金属运动至熔池边缘，在熔池中心形成凹陷。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、气化，使光能向材料更深处传递。所以实际应用中熔深较大时，应采用负离焦，焊接薄材料时宜采用正离焦。