激光焊接工艺教材

《激光焊接工艺实践》教学大纲学时：48学分：3一、课程的地位与任务“激光焊接工艺实践”课属于光机电应用技术教学资源库核心课程体系之一的激光加工技术类。

光机电应用技术教学资源库建设规划的五门课程体系分别是激光原理及技术、激光设备机械设计基础、激光设备机电控制技术及应用、激光加工技术和激光3D打印技术。

“激光焊接工艺实践”是一门实训为主的专业主干课程，主要介绍不同激光焊接参数对常用金属材料焊接质量的影响和不同类型激光焊接设备在材料焊接领域的应用。

激光焊接工艺实践为面向光机电类专业学生开设的一门专业必修的基础实训类课程，课程设置为48学时，合计3学分。

学习本课程之前，学生应完成激光加工技术和工程材料基础等预备性课程的学习。

目标是使学生掌握不同激光焊接参数对常用金属材料焊接的影响规律和不同类型激光设备在材料焊接方面的选择应用，培养学生分析、解决生产实际问题的能力，为将来从事激光焊接设备操作打下基础，从而使其在掌握专业知识的基础上获得所需要的职业技能。

二、课程的基本内容第一章激光焊接设备的种类及应用通用激光焊接设备的构成CO激光焊接设备介绍2YAG激光焊接设备介绍DISK激光焊接设备介绍半导体激光焊接设备介绍光纤激光焊接设备介绍激光扫描振镜的应用准连续光纤激光器在焊接上的应用通快激光焊接工作站美国PRC激光焊接设备的特点PRC激光器的维护激光焊接设备的选用第二章激光焊接参数及其影响激光焊接工艺特点介绍激光焊接工艺参数介绍激光功率对焊接的影响-1-焊接速度对激光焊接的影响离焦量对激光焊接的影响保护气体对激光焊接的影响等离子体对激光焊接的影响激光焊接光束焦点的常用测定方法高功率激光焊接的离焦量恒定问题材料吸收率对激光焊接的影响离焦量对激光焊缝成形的影响焊接速度对600MPaTRIP钢焊缝成形的影响焊接速度对600MPaDP钢焊缝成形的影响焊接速度对1000MPaTRIP钢焊缝成形的影响激光焊接熔池的动态观察激光功率对焊接熔池动态的影响激光焊接的脉冲波形激光焊接的脉冲频率焊接速度对奥氏体不锈钢激光焊接的影响功率对奥氏体不锈钢激光焊接的影响激光焊接参数对接头强度的影响焊接速度对1.2mm厚1200MPaTRIP钢接头性能的影响激光焊接速度对1000MPaTRIP钢接头性能的影响激光焊接速度对1000MPaTRIP钢接头性能的影响（He保护）激光焊接速度对800MPaTRIP钢焊缝成型的影响1mm不锈钢薄板的YAG激光焊接1.2mm不锈钢薄板的YAG激光焊接2mm厚低碳钢板的CO激光焊接23mm厚低碳钢板的CO激光焊接24mm厚低碳钢板的CO激光焊接2第三章激光焊接设备操作及维护YAG脉冲激光焊接设备操作方法DISC激光焊接系统操作规程Rofin二氧化碳激光焊接系统操作规程光纤激光焊接系统操作规程YAG激光焊接设备的维护DISC激光焊接设备的维护光纤激光焊接设备的维护二氧化碳激光焊接设备的维护半导体激光焊接设备的维护IPG激光焊接设备的运行模式IPG激光焊接设备的操作步骤IPG激光焊接设备的非手动操作模式通快碟片激光器的操作通快碟片系列激光器的接口通快碟片激光器的操作程序TruControl 1000-2-激光焊接实例第四章塑料的激光焊接三光点激光钎焊工艺德国LIMO公司塑料激光焊接机激光半熔透焊接工艺介绍激光拼焊板工艺介绍激光熔焊在乘用车白车身上的应用激光钎焊在乘用车白车身上的应用传动齿轮的激光焊接传感器的激光焊接应用激光焊接金刚石锯片实例动力电池的激光焊接纳秒脉冲激光器的焊接应用光纤激光器在白车身焊接中的应用激光自体钎焊在医疗器械上的应用1mm厚低碳钢薄板的激光焊接800MPaTRIP钢的激光焊接激光焊接与电阻点焊在白车生上应用对比SUS304L不锈钢的激光焊接薄壁件的激光脉冲焊接激光填丝焊接激光脉冲焊接传感器实例上海宝钢阿赛洛激光拼焊板介绍汽车座椅转角器的激光焊接实例激光电焊的特点激光点焊在白车身上应用铝合金的激光焊接长春三友激光拼焊板介绍汽车刹车盘的激光焊接实例阀门的激光焊接黄铜阀门的激光焊接钢铝异种材料的激光焊接钛合金板材的激光焊接奥氏体不锈钢波纹板的激光焊接600MPaTRIP钢的激光焊接600MPaDP钢的激光焊接1000MPaTRIP钢的激光焊接采用He保护的1000MPaTRIP钢的激光焊接600MPaPH钢的激光焊接采用He保护的600MPaPH钢的激光焊接华菱安赛乐米塔尔激光拼焊板介绍激光复合焊接技术第五章激光电弧复合焊技术介绍激光MIG复合焊接应用激光MIG复合焊接系统介绍激光等离子复合焊介绍激光电弧复合焊应用对比激光-TIG复合焊介绍激光电弧复合焊接接头化学成分均匀性的影响因素激光自体复合焊介绍激光单热源焊接特点介绍激光复合热源焊接特点介绍激光-TIG复合焊介绍能量负反馈激光焊接工艺第六章能量反馈式激光焊接原理激光焊接能量负反馈设备介绍激光焊接缺陷及检验第七章激光拼焊板常见缺陷分析激光焊接接头的形式激光焊接接头坡口形核激光焊接的焊缝介绍激光焊缝中的气孔缺陷激光焊接中的冷裂纹缺陷激光焊接中的热裂纹缺陷激光焊缝缺陷的外观检验激光焊接接头的密封性检验激光焊接接头的金相检验激光焊接接头的耐压检验检测RT激光焊缝缺陷的检测激光焊缝缺陷的UT 检测激光焊缝缺陷的MT 检测激光焊缝缺陷的PT ET 激光焊缝缺陷的检测激光焊接接头的耐腐蚀性能检验激光焊接接头的质量评定轿车白车身激光焊接质量的检验激光焊接奥氏体不锈钢薄板接头的缺陷第八章激光焊接操作安全与防护激光焊接设备操作常用工程防护措施介绍激光焊接设备操作常用个人防护措施介绍激光焊接设备操作安全培训介绍激光焊接设备操作医学监督措施介绍气体激光焊接设备维护介绍半导体激光焊接设备维护介绍 DISK激光焊接设备维护介绍 YAG激光焊接设备维护介绍-4-光纤激光焊接设备维护介绍激光辐射的危害激光焊接设备使用的安全防护现代封闭式激光焊接工作站介绍高功率激光焊接设备使用注意事项高功率光纤激光器维护与故障处置光纤激光器光纤的清洁处理罗芬板条系列激光器使用须知通快系列激光器的安全配置通快碟片激光器运行中断应对措施通快碟片系列激光器的标牌激光焊接设备的分级（国际标准）激光焊接设备的分级（国家标准）三、课程的基本要求1．本课程在注重学生基础理论知识理解的同时，要求更侧重对学生实践动手能力的培养；2．采取理论教学和实践观摩教学相结合的方式以增强课程学习的直观性和针对性；四、课程的实践环节安排根据系里实验室设备情况，安排实践观摩教学。

激光焊接工艺实践课程教学大纲讲解（五篇模版）第一篇：激光焊接工艺实践课程教学大纲讲解《激光焊接工艺实践》教学大纲学时：48 学分：3一、课程的地位与任务“激光焊接工艺实践”课属于光机电应用技术教学资源库核心课程体系之一的激光加工技术类。

光机电应用技术教学资源库建设规划的五门课程体系分别是激光原理及技术、激光设备机械设计基础、激光设备机电控制技术及应用、激光加工技术和激光3D打印技术。

“激光焊接工艺实践”是一门实训为主的专业主干课程，主要介绍不同激光焊接参数对常用金属材料焊接质量的影响和不同类型激光焊接设备在材料焊接领域的应用。

激光焊接工艺实践为面向光机电类专业学生开设的一门专业必修的基础实训类课程，课程设置为48学时，合计3学分。

学习本课程之前，学生应完成激光加工技术和工程材料基础等预备性课程的学习。

目标是使学生掌握不同激光焊接参数对常用金属材料焊接的影响规律和不同类型激光设备在材料焊接方面的选择应用，培养学生分析、解决生产实际问题的能力，为将来从事激光焊接设备操作打下基础，从而使其在掌握专业知识的基础上获得所需要的职业技能。

二、课程的基本内容第一章激光焊接设备的种类及应用通用激光焊接设备的构成CO2激光焊接设备介绍 YAG激光焊接设备介绍 DISK激光焊接设备介绍半导体激光焊接设备介绍光纤激光焊接设备介绍激光扫描振镜的应用准连续光纤激光器在焊接上的应用通快激光焊接工作站美国PRC激光焊接设备的特点PRC激光器的维护激光焊接设备的选用第二章激光焊接参数及其影响激光焊接工艺特点介绍激光焊接工艺参数介绍激光功率对焊接的影响焊接速度对激光焊接的影响离焦量对激光焊接的影响保护气体对激光焊接的影响等离子体对激光焊接的影响激光焊接光束焦点的常用测定方法高功率激光焊接的离焦量恒定问题材料吸收率对激光焊接的影响离焦量对激光焊缝成形的影响焊接速度对600MPaTRIP钢焊缝成形的影响焊接速度对600MPaDP钢焊缝成形的影响焊接速度对1000MPaTRIP钢焊缝成形的影响激光焊接熔池的动态观察激光功率对焊接熔池动态的影响激光焊接的脉冲波形激光焊接的脉冲频率焊接速度对奥氏体不锈钢激光焊接的影响功率对奥氏体不锈钢激光焊接的影响激光焊接参数对接头强度的影响焊接速度对1.2mm厚1200MPaTRIP钢接头性能的影响激光焊接速度对1000MPaTRIP钢接头性能的影响激光焊接速度对1000MPaTRIP钢接头性能的影响（He保护）激光焊接速度对800MPaTRIP钢焊缝成型的影响1mm不锈钢薄板的YAG激光焊接1.2mm不锈钢薄板的YAG激光焊接 2mm厚低碳钢板的CO2激光焊接 3mm厚低碳钢板的CO2激光焊接 4mm厚低碳钢板的CO2激光焊接第三章激光焊接设备操作及维护YAG脉冲激光焊接设备操作方法 DISC激光焊接系统操作规程Rofin二氧化碳激光焊接系统操作规程光纤激光焊接系统操作规程YAG激光焊接设备的维护DISC激光焊接设备的维护光纤激光焊接设备的维护二氧化碳激光焊接设备的维护半导体激光焊接设备的维护 IPG激光焊接设备的运行模式 IPG激光焊接设备的操作步骤 IPG激光焊接设备的非手动操作模式通快碟片激光器的操作通快碟片系列激光器的接口通快碟片激光器的操作程序TruControl 1000-2-第四章激光焊接实例第五章激光复合焊接技术塑料的激光焊接三光点激光钎焊工艺德国LIMO公司塑料激光焊接机激光半熔透焊接工艺介绍激光拼焊板工艺介绍激光熔焊在乘用车白车身上的应用激光钎焊在乘用车白车身上的应用传动齿轮的激光焊接传感器的激光焊接应用激光焊接金刚石锯片实例动力电池的激光焊接纳秒脉冲激光器的焊接应用光纤激光器在白车身焊接中的应用激光自体钎焊在医疗器械上的应用1mm厚低碳钢薄板的激光焊接 800MPaTRIP钢的激光焊接激光焊接与电阻点焊在白车生上应用对比SUS304L不锈钢的激光焊接薄壁件的激光脉冲焊接激光填丝焊接激光脉冲焊接传感器实例上海宝钢阿赛洛激光拼焊板介绍汽车座椅转角器的激光焊接实例激光电焊的特点激光点焊在白车身上应用铝合金的激光焊接长春三友激光拼焊板介绍汽车刹车盘的激光焊接实例阀门的激光焊接黄铜阀门的激光焊接钢铝异种材料的激光焊接钛合金板材的激光焊接奥氏体不锈钢波纹板的激光焊接600MPaTRIP钢的激光焊接600MPaDP钢的激光焊接1000MPaTRIP钢的激光焊接采用He保护的1000MPaTRIP钢的激光焊接600MPaPH钢的激光焊接采用He保护的600MPaPH钢的激光焊接华菱安赛乐米塔尔激光拼焊板介绍激光电弧复合焊技术介绍激光MIG复合焊接应用激光MIG复合焊接系统介绍激光等离子复合焊介绍激光电弧复合焊应用对比激光-TIG复合焊介绍激光电弧复合焊接接头化学成分均匀性的影响因素第六章能量负反馈激光焊接工艺第七章激光焊接缺陷及检验第八章激光焊接操作安全与防护激光自体复合焊介绍激光单热源焊接特点介绍激光复合热源焊接特点介绍激光-TIG复合焊介绍能量反馈式激光焊接原理激光焊接能量负反馈设备介绍激光拼焊板常见缺陷分析激光焊接接头的形式激光焊接接头坡口形核激光焊接的焊缝介绍激光焊缝中的气孔缺陷激光焊接中的冷裂纹缺陷激光焊接中的热裂纹缺陷激光焊缝缺陷的外观检验激光焊接接头的密封性检验激光焊接接头的金相检验激光焊接接头的耐压检验激光焊缝缺陷的RT检测激光焊缝缺陷的UT检测激光焊缝缺陷的MT检测激光焊缝缺陷的PT检测激光焊缝缺陷的ET检测激光焊接接头的耐腐蚀性能检验激光焊接接头的质量评定轿车白车身激光焊接质量的检验激光焊接奥氏体不锈钢薄板接头的缺陷激光焊接设备操作常用工程防护措施介绍激光焊接设备操作常用个人防护措施介绍激光焊接设备操作安全培训介绍激光焊接设备操作医学监督措施介绍气体激光焊接设备维护介绍半导体激光焊接设备维护介绍DISK 激光焊接设备维护介绍 YAG激光焊接设备维护介绍光纤激光焊接设备维护介绍激光辐射的危害激光焊接设备使用的安全防护现代封闭式激光焊接工作站介绍高功率激光焊接设备使用注意事项高功率光纤激光器维护与故障处置光纤激光器光纤的清洁处理罗芬板条系列激光器使用须知通快系列激光器的安全配置通快碟片激光器运行中断应对措施通快碟片系列激光器的标牌激光焊接设备的分级（国际标准）激光焊接设备的分级（国家标准）三、课程的基本要求1．本课程在注重学生基础理论知识理解的同时，要求更侧重对学生实践动手能力的培养；2．采取理论教学和实践观摩教学相结合的方式以增强课程学习的直观性和针对性；四、课程的实践环节安排根据系里实验室设备情况，安排实践观摩教学。

激光焊接handbook第一章激光焊接机的原理及结构第一节概述激光点焊是激光材料加工技术应用的重要方面之一，主要用于焊接薄壁材料或低速焊接，焊接过程是热传导型，即激光辐射加热工作表面，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、峰值和重复频率等参数，使工件熔化形成特定的熔池。

与其他焊接技术比较，激光点焊的主要优点是：1、聚焦后的功率密度可达105～107W/cm2，甚至更高，加热集中，完成单位长度、单位厚度工件焊接所需的热输入低，因而工件产生的变形极小，热影响区也很窄，特别适宜于精密焊接和微细焊接。

2、可获得深宽比大的焊缝，焊接厚件时可不开坡口一次成形，激光焊缝的深宽比目前以达到12：1，不开坡口单道焊接钢板的厚度达到50mm。

3、适宜于难熔金属、热敏感强的金属以及热物理性能差异悬殊、尺寸和体积悬殊工件间的焊接。

4、可穿过透明介质对密闭容器内的工件进行焊接。

5、可借助反射镜使光束达到一般焊接方法无法施焊的部位，YAG激光（波长1.06um）还可用光纤传输，可达性好。

6、激光束不受电磁干扰。

无磁偏吹现象存在，适宜于磁性材料焊接。

7、不需真空室，不产生X射线，观察及对中方便。

激光焊接的不足之处是设备的一次投资大，对高反射率的金属直接进行焊接比较困难。

第二节激光焊接原理一、激光产生的基本原理1、能级及辐射跃迁当原子或分子内部的电子与外界交换能量时，原子的内能也产生变化，但内能变化不是连续的，其内能的状态称为能级。

一个粒子（原子或分子）可以处于许多不同的能级，其最低的能级称为基态。

当粒子从外界吸收能量时，从低能级跃迁到高能级；当粒子从高能级跃迁到低能级时，向外界释放能。

若吸收或释放的是光能，则称此跃迁为辐射跃迁。

当粒子从高能级E2向低能级E1辐射跃迁时，辐射光子的能量E等于两个能级之差，即：E＝E2—E1=hv式中h为普朗克常数，v为光波频率当粒子吸收外来光子的能量等于两个能级差时，粒子从低能级跃迁至高能级。

激光焊接课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握激光焊接的基本原理、技术和应用。

通过本课程的学习，学生将能够：1.描述激光焊接的基本原理，包括激光产生、传输和聚焦过程。

2.解释激光焊接的主要技术参数，如激光功率、焊接速度、焦点位置等。

3.识别和解释激光焊接在不同材料和应用领域的应用。

4.分析激光焊接的优点和局限，如高能量密度、热影响区小、焊接质量高等。

5.掌握激光焊接的基本操作和安全注意事项。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.激光焊接基本原理：介绍激光的产生、传输和聚焦过程，解释激光焊接的原理和特点。

2.激光焊接技术参数：讲解激光功率、焊接速度、焦点位置等主要技术参数对焊接过程和质量的影响。

3.激光焊接应用领域：介绍激光焊接在不同材料和应用领域的应用案例，如金属、塑料、半导体等。

4.激光焊接优点与局限：分析激光焊接相比传统焊接方法的优点，如高能量密度、热影响区小、焊接质量高等，以及其局限性。

5.激光焊接操作与安全：讲解激光焊接的基本操作步骤，强调操作过程中的安全注意事项。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如：1.讲授法：教师讲解激光焊接的基本原理、技术参数和应用领域，引导学生掌握相关知识。

2.讨论法：学生针对激光焊接的优点、局限和实际应用案例进行讨论，培养学生的思考和分析能力。

3.案例分析法：分析具体激光焊接应用案例，让学生了解激光焊接在实际生产中的应用。

4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手进行激光焊接操作，增强实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的激光焊接教材，为学生提供系统、科学的学习材料。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，拓展学生的知识视野。

3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，形象直观地展示激光焊接原理和应用。

4.实验设备：配置激光焊接实验设备，为学生提供实践操作的机会。