适合激光焊接的材质

不锈钢激光焊接工艺参数【实用版】目录一、引言二、不锈钢激光焊接的原理与特点三、不锈钢激光焊接的工艺参数四、不锈钢激光焊接的优点及应用领域五、结论正文一、引言不锈钢激光焊接技术作为一种先进的焊接方法，在现代工业领域中得到了广泛的应用。

其具有焊接速度快、焊缝质量高、效率高等优点，为制造业、粉末冶金、汽车工业、电子工业、生物医学等各个领域提供了高效且可靠的焊接解决方案。

本文将详细介绍不锈钢激光焊接的工艺参数，以期为实际生产中提供参考。

二、不锈钢激光焊接的原理与特点不锈钢激光焊接是利用激光束作为焊接热源，通过特定的方法激励活性介质，使其在谐振腔中往返震荡，进而转化成受激辐射光束。

当光束与工件相互接触时，其能量被工件吸收，使工件温度升高至熔点，从而实现焊接。

不锈钢激光焊接具有以下特点：1.焊接速度快：比传统焊接快 2-10 倍，提高生产效率。

2.焊缝质量高：焊接过程稳定，焊缝平整、美观，减少后续打磨工序。

3.效率高：一台机器一年至少可以省 2 个焊工，降低人力成本。

三、不锈钢激光焊接的工艺参数不锈钢激光焊接的工艺参数主要包括激光功率、脉冲宽度、脉冲形状、激光脉冲重复频率等。

这些参数会影响到焊接过程中的熔深、焊缝形状等因素，因此需要根据实际需求进行调整。

1.激光功率：激光功率对焊接深度的影响较大。

低于激光能量密度阈值时，熔深很浅；达到或超过阈值时，熔深会大幅度提高。

因此，需要根据材料和工件厚度选择合适的激光功率。

2.脉冲宽度：脉冲宽度决定了激光功率在单位时间内的作用时间，会影响熔深的大小。

较窄的脉冲宽度可以实现高峰值功率，提高熔深；而较宽的脉冲宽度则可以使熔深较浅，适用于薄板焊接。

3.脉冲形状：脉冲形状会影响焊接过程中的能量分布。

不同的脉冲形状会导致焊缝形状和熔深不同，需要根据实际需求进行选择。

4.激光脉冲重复频率：激光脉冲重复频率决定了焊接过程中的焊接速度。

较高的重复频率可以提高焊接速度，降低生产周期。

四、不锈钢激光焊接的优点及应用领域不锈钢激光焊接具有焊接速度快、焊缝质量高、效率高等优点，逐渐成为现代工业领域的重要焊接技术。

激光焊接分类及应用领域激光焊接是一种常见的焊接技术，适用于多种材料的焊接，如金属、塑料、玻璃等。

根据激光器的类型和应用需求，激光焊接可以分为几个不同的分类。

以下是对激光焊接分类及其应用领域的详细解释。

1. 激光传统焊接：激光传统焊接是最常见的激光焊接技术，主要应用于金属材料的焊接。

它使用高能量密度的激光束将金属材料加热到熔化点，然后通过材料的表面张力和焊接材料的强度来进行连接。

这种焊接技术通常用于汽车、航空航天、电子设备制造等行业。

2. 激光深熔焊接：激光深熔焊接是一种高能量激光焊接技术，常用于金属材料的厚板焊接。

它通过将激光束聚焦到很小的点上，产生高能量密度，使材料瞬间融化并深入焊缝，在快速冷却的情况下形成均匀的焊缝。

这种焊接技术主要应用于航空航天、船舶制造、石油化工等需要高强度焊缝的领域。

3. 激光合金焊接：激光合金焊接是一种特殊的焊接技术，使用激光束将两个或多个不同材料的金属零件熔化在一起，形成均匀的合金焊缝。

这种焊接技术通常应用于金属零件的制造和修复，如汽车制造、管道连接、电子设备组装等。

4. 激光透明材料焊接：激光透明材料焊接是一种专门用于玻璃、陶瓷等透明材料的焊接技术。

由于透明材料对激光束的吸收较小，传统的焊接方法很难实现对透明材料的焊接。

而激光焊接技术利用了激光束的高能量密度和聚焦能力，能够有效地加热透明材料表面，形成均匀的焊接缝。

这种焊接技术适用于光学元件、光纤通信设备、医疗器械等领域。

5. 激光微细焊接：激光微细焊接是一种高精度、高质量的焊接技术，可以实现微小尺寸零件的连接。

它通常用于电子设备制造、精密仪器仪表、医疗器械等领域，例如焊接电子芯片、微型传感器、细线连接等。

总结起来，激光焊接是一种广泛应用于各行各业的焊接技术，可以根据不同的材料和应用需求进行分类。

通过激光传统焊接、激光深熔焊接、激光合金焊接、激光透明材料焊接和激光微细焊接等不同的焊接方式，可以实现对金属、塑料、玻璃等材料的高效、高质量焊接。

铝合金薄板激光填丝焊接技术激光填丝焊接铝合金不但可以保持激光焊固有的优点，如能量集中、变形小等，还可以降低对接焊时的间隙裕度，减少焊接缺陷，提高接头性能等，从而扩大铝合金薄板激光焊接在航空航天工业中的应用。

铝合金是航空航天工业中的主要结构材料，它不仅具有高比强度、高比模量、良好的断裂韧性、疲劳强度和较低的裂纹扩展速率，同时还具有优良的成形工艺性和良好的耐蚀性。

在民用飞机中，铝合金占结构材料重量百分比高达70% ~ 80%。

在新一代军用飞机中，由于复合材料和钛合金用量的增加，铝合金的用量有所减少，但高纯、高强、高韧的高性能铝合金用量却增加了。

苏-27飞机上铝合金约占全机结构重量的60%。

激光焊接具有能量集中、焊接变形小、焊缝质量优良、生产效率高等优点，此外激光的柔性更增加了焊接工艺的灵活性。

在飞机制造中，激光焊接可以实现飞机结构以焊代铆以及替代常规焊接方法提高焊缝质量。

因此对铝合金的激光焊接技术研究成为各国特别是航空航天制造工业界的焦点。

1激光焊接如果不填丝，将存在如下局限性：1.焊接接头的化学成份完全取决于母材，性能不能按要求进行调整;激光焊接铝合金时，低沸点元素容易蒸发造成接头性能下降。

2.激光焊接对接头间隙要求严格，自熔焊所允许的间隙量最大不超过板厚的10%。

在实际生产中，尤其对于航空航天工业，不可避免地会遇到对薄板的对接激光焊，当薄板厚度为1.2mm或者更薄时，对接焊的间隙要求很难满足。

如果对薄板采用曲面对接焊，这一间隙要求更难达到。

虽然通过机械加工可以使被焊工件的装配间隙符合要求，但这势必增加成本，更不利于激光焊接在工业生产中推广应用。

3.激光焊接铝合金时过程不稳定，焊缝成形不理想，且由于熔池中高反射率和低表面张力，将会导致焊缝缺陷，如焊塌、气孔和软化等。

同时，铝合金对气孔有最大的敏感性，而氢是铝及铝合金熔焊时产生气孔的主要原因。

氢之所以能使焊缝形成气孔，与其在铝及铝合金中溶解度的变化特性有关。

激光焊丝的选择激光焊接是将光能和热能高度集中在很小(0.2~2.0mm)的光斑内，在瞬间(0.5~20毫秒)内将焊丝及模具母材熔融。

熔融物冷却后，如果焊接部份的金相组织跟模具母材一致，则可保证焊接品质；如果不一致，则可能会出现沙眼，裂痕，或粘合不牢而脱落等情况。

焊材选择影响焊接品质：1、如果选择跟模具母材一样的金属条当激光焊丝用，金属熔融后的金相组织就会跟模具母材不一致，从影响焊接品质。

2、如果选择不锈钢金属丝，或者接近不锈钢的材料当激光焊丝用，同样会出现以上的问题，并不能保证焊接后的硬度。

因为不锈钢的含碳量少，硬度低，焊接后的焊接位容易磨损。

3、针对不同的模具材料，对于焊丝型号的选择不用十分的严格，只要保证焊接后跟母材的融接性好及硬度一致，就能达到很好的焊接品质。

4、目前主要采用优质国产焊丝和德国进口Moldt系列焊丝及台湾CmCtw焊丝，国焊丝价格较低，德国焊丝价格较高。

比较常用德国焊丝型号是MOLD 10，MOLD 50，MOLD 55 和 MOLD 90。

台湾CmCtw焊丝型号主要有CMC-SDK系列、CMC-8407、CMC-MS-3、CMC-PX5等，其中直径为0.3mm，0.4mm和0.5mm的常用焊丝，焊丝型号的选择，主要是根据模具的用途及硬度而定。

但每种激光焊机的使用参数不同，因此在选择焊丝型号时，要以焊丝使用说明为参考，根据激光焊机的参数及操作习惯而定。

1、高耐磨冷作工具钢（ JIS标准:SKD11、DC53、SLD、GS-2379、K110， AISI标准:D2 DIN标准:1.2379, ASSAB标准:XW-42）冷挤压成形、拉伸模、啤不锈钢片及高硬度材料的冲裁模、精密五金模具。

选用焊丝：Mold 15 ,Mold 50,CMC-SKD11,相应国产焊丝,CMC-SKD11-2等2、热作压铸模具钢（ JIS标准:SKD61、DAC、FDAC 、GS-2344、W302， AISI标准:H13 DIN标准:1.2344, ASSAB标准:8407）热作、锌、铝、镁、铝合金压铸模及塑胶模选用焊丝：Mold 55 ,Mold 50,CMC-SKD61,相应国产焊丝,CMC-8407等3、高速工具钢（ JIS标准:SKDH9， AISI标准:M2， DIN标准:1.3343， ASSAB标准:HSP41）选用焊丝：Mold 10 ,CMC-M3-2等4、预硬优质塑胶模具钢（ JIS标准:718S、718H、PX88、M238、M202， AISI标准:P20+Ni，P20）高抛光度及高要求的模件，适合PA,POM,PS,PE,PP,ABS塑料选用焊丝：Mold 55 ,Mold 50,CMC-718,相应国产焊丝,CMC-P20等5、耐蚀镜面模具钢（ JIS标准:M300、M310、S136、S136H、PAK90、HPM38， AISI标准:420）镜面模选用焊丝：Mold 55 ,Mold 90,CMC-S136,相应国产焊丝,CMC-P20等6、预硬高硬度镜面模具钢（ JIS标准:HPM50、NAK80， AISI标准:P21）镜面抛光模具及精密皱纹加工模具等。

适合激光焊接的材质适合激光焊接的材质适合激光焊的材质有如下几种：1、模具钢。

S136，SKD-11，NAK80，8407，718，738，H13，P20，W302，2344等焊接效果较好。

2、碳钢及普通合金钢的激光焊接。

总的说，碳钢激光焊接效果良好，其焊接质量取决于杂质含量。

就象其它焊接工艺一样，硫和磷是产生焊接裂纹的敏感因素。

为了获得满意的焊接质量，碳含量超过0.25%时需要预热。

当不同含碳量的钢相互焊接时，焊炬可稍偏向低碳材料一边，以确保接头质量。

低碳沸腾钢由于硫、磷的含量高，并不适合激光焊接。

低碳镇静钢由于低的杂质含量，焊接效果就很好。

中、高碳钢和普通合金钢都可以进行良好的激光焊接，但需要预热和焊后处理，以消除应力，避免裂纹形成。

3、不锈钢的激光焊接。

一般的情况下，不锈钢激光焊接比常规焊接更易于获得优质接头。

由于高的焊接速度热影响区很小，敏化不成为重要问题。

与碳钢相比，不锈钢低的热导系数更易于获得深熔窄焊缝。

4、不同钢材之间的激光焊接。

激光焊接极高的冷却速度和很小的热影响区，为许多不同金属焊接融化后有不同结构的材料相容创造了有利条件。

现已证明以下金属可以顺利进行激光深熔焊接：不锈钢~低碳钢，416不锈钢~310不锈钢，347不锈钢~HASTALLY镍合金，镍电极~冷锻钢，不同镍含量的双金属带。

5、钛、镍、锡、铜、铝、铬、铌、金、银等多种金属及其合金，及钢、可伐合金等合金的同种材料间的焊接。

有色金属相对难焊，其紫铜合金、银合金最难焊。

6、应用于铜－镍、镍－钛、铜－钛、钛－钼、黄铜－铜、低碳钢－铜等多种异种金属间的焊接。

难易度不锈钢模具钢碳钢合金钢镍锌铝金银铜不锈钢易模具钢易易碳钢易易易合金钢易易易易镍易易易易易锌易易易易易易铝稍难稍难稍难稍难稍难稍难较易金难难难难难难难稍难银难难难难难难难难难铜难难难难难难难难难难以上仅供参考，金属与合金成份不一，对焊接有较大影响，所以以实际测试为准。

镀层对激光焊的影响：高平镜面镀层很难焊接：镜面镀铬、镀银、镀银等一般镀层较易焊接：镀镍、镀锌、镀铜对焊接强度无影响高度抛光金属较难焊：铜、银、金焊接强度较小其他处理易焊接：只要不是镜面焊接强度较大间隙对激光焊的影响：缝越小，外观越好，强度越大，缝大时，出现较严重的槽状焊缝,强度也小。

裂纹可能产生的原因：1．材质：3003的Al合金（盖板）适合激光焊接，但是壳体材料3005不适合激光焊接（3004以上都不适合），因此如果材质还出现杂质（主要是Fe/Cu）等过量，会造成开裂。

Si的加入会有助于不产生开裂。

2．激光焊接主要是热裂纹，即焊缝结晶时产生裂纹，还有就是焊缝热影响区液化产生裂纹，目前看到的裂纹很平直，应该就是凝固过程中冷却等太快，铝合金中树枝晶分布有低熔点的共晶相存在，焊缝处铝的强度低，不能抵抗焊缝金属凝固收缩产生的内应力，造成裂纹3．激光功率大，焊接速度慢，焊缝增宽，热影响区大，都会造成上述的热裂纹；4．焊接时的熔深很关键，焊接速度快，效率高，但熔深小，达不到焊接要求；焊接速度慢，熔深大，但材料过度熔化，焊缝宽，热影响区大，热裂的倾向大5．铝壳上的氧化膜有影响，铝壳氧化膜过厚和过多，直接造成焊接熔化后内应力集中，开裂6．焊接结构也很关键，对焊时，精确性要求高，要求焊缝的间隙小于熔深的15％，两片金属的受光面高度差小于熔深的25％，才能有好的焊接效果，否则就产生沿焊接方向的裂缝，所以电池盖和电池壳之间要用工装夹具提供夹紧力，防止产生间隙和变形。

综上，要保证焊接速度合适是关键，焊接速度决定了熔深，焊接速度慢，熔深大，容易产生热裂。

焊接速度快，熔深小，热裂小，但要防止焊接结构不平造成机械的裂纹。

此外，我询问专门做铝合金焊接的一位博士，他认为铝的焊接开裂主要和最多的原因就是是焊接时的热裂造成，你们应该在现场看见，随着焊接过程的进行，刚焊完的一瞬间没有裂纹，在冷却过程中或者冷却后就出现裂纹，就是典型的热裂，但也可能实际有少少的出入，基本就是上述第2、3、4点，第6点的原因恰好与其相反，是实际工艺操作的原因，要是该问题可以排除的话，关键问题就是焊接功率大了，焊接速度慢了，造成熔化过度的热裂。

激光焊接分类激光焊接是一种高精度，高能量密度的焊接方式，它通过激光束产生的高能量来融化和连接金属材料。

激光焊接可以用于多种金属，包括不锈钢、铝、铜、钛、镁、镍等，其优点是焊缝美观、高强度、小变形、高速度、无接触和高连通性等。

根据焊接的方法和应用领域，激光焊接可以分为以下几种类型：1. 点焊激光点焊是将高能量激光束聚焦在金属表面，使其迅速融化和凝固，在极短时间内完成连接。

点焊适用于小尺寸和精确度要求高的金属件，例如电子元件、微型机械组件、光学部件等。

点焊可以通过单点、多点、光栅等方式实现，其中单点点焊速度快，适用于高产量的生产线，而多点点焊可以实现更大的焊接面积和连接性能，适用于大尺寸零件的制造。

2. 焊缝焊接激光焊缝焊接是将激光束沿着金属表面移动，产生一条完整的焊缝，从而实现金属件的连接和密封。

焊缝焊接适用于较大尺寸和形状复杂的金属件，例如汽车车身、船舶结构、飞机零部件等。

焊缝焊接可以分为连续焊接和逐点焊接两种方式，其中连续焊接速度较快，适用于大批量生产，而逐点焊接可以实现更高的定位精度和焊接质量。

3. 同轴光纤焊接同轴光纤焊接是通过光纤将激光束传输到焊接位置，然后通过光学透镜将光束聚焦到一点，实现焊接的过程。

同轴光纤焊接结构紧凑、操作简单、适用于各种材料和形状的焊接。

同轴光纤焊接可以分为手持和自动化两种方式，其中手持方式适用于小批量生产和修复工作，而自动化方式适用于大批量生产。

沿轴光纤焊接是将激光束沿着光纤轴向传输，然后通过针尖或光纤末端将光束从侧面聚焦到焊接位置，实现连接和修复的过程。

沿轴光纤焊接适用于小尺寸和高精度的焊接，例如电子元件、手机零部件、眼镜架等。

总之，激光焊接是一种广泛应用于制造业和科学研究的先进焊接技术，其应用领域和发展前景都非常广阔。

随着技术的不断进步和成本的降低，激光焊接将在未来更多地应用于汽车、航空、能源、通讯等领域，并为人类创造更大的价值。

激光焊接分类及应用范围激光焊接是一种利用高能激光束将金属材料熔汇结合的技术，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子器件、光电器件、医疗器械、金属加工等领域。

根据激光辐射方式的不同，激光焊接可以分为传统激光焊接、激光深熔焊接和激光脉冲焊接三类。

传统激光焊接是通过高能激光束在焊接接头上产生高温，使金属达到熔点，并通过激光束的能量传递来实现材料的熔合。

传统激光焊接适用于板材、薄壁材料的焊接，如汽车车身、航空航天外壳等。

激光深熔焊接是指激光束通过高功率密度集中在焊缝上，使金属瞬间达到汽化温度并形成蒸汽孔，同时产生一个深度和宽度相对较大的熔池，然后通过熔池扩展来实现焊接。

激光深熔焊接适用于焊接厚壁材料和焊接速度要求较高的应用场景，如汽车发动机组件、船舶结构件等。

激光脉冲焊接是通过控制激光束的脉冲功率和宽度，使金属材料在高能脉冲激光束作用下产生瞬时融化，并通过快速冷却形成等轴晶粒的焊缝。

激光脉冲焊接适用于对高强度、高精度焊缝要求较高的应用领域，如电子器件、精密仪器等。

激光焊接的应用范围非常广泛。

在航空航天领域，激光焊接常用于航空发动机叶片、涡轮盘、加力器、燃烧器、推进器等零部件的制造。

在汽车制造中，激光焊接被广泛应用于车身和车架的焊接。

在电子器件中，激光焊接常用于半导体器件、电子元件的连接。

在光电器件制造中，激光焊接被用于光电器件的封装和组装。

在医疗器械制造中，激光焊接常用于各种精密仪器的焊接。

在金属加工中，激光焊接常用于各种合金材料的制造和修复。

激光焊接具有高精度、高效率、无污染、无接触和无变形等优点，因此在工业制造中有着广泛的应用前景。

随着激光技术的不断进步和发展，激光焊接将在更多领域得到应用，并为提高产品质量、降低生产成本和推动制造业的发展做出更大的贡献。

激光防护板、激光防护窗、激光防护玻璃
（材质：亚克力PMMA 聚碳酸酯PC）
激光防护板按材质分类有两类：亚克力PMMA板和聚碳酸酯PC 板。

两种材质的激光防护板均能有效防护、过滤特定波长的激光，比如455nm、532nm、1064nm、1070nm、1080nm、10600nm，其中，以材质PC板性能更加出色，既能防激光又能抗冲击，是真正的安全视窗。

在激光打标、激光切割、激光焊接等各类激光作业场所中，激光防护尤其重要，既要安全有效地防护激光辐射，同时又要确保产品使用寿命，质地轻便的亚克力板、PC板便成为首选产品。

激光防护板常见的防护等级及光密度如下：
激光防护板防护等级及光密度大小
备注：以上数据测试，均以检验报告为准。

产品差异性比较：
亚克力PMMA板
优势：可见光透过率高，便于肉眼观察，防护等级（光密度）中等偏上，绝大多数是OD4+，常规最大尺寸1000*1280和1005*1350，使用寿命一般在2-3年。

劣势：不具有防爆、阻燃效果，易脆，不耐折弯，抗弯曲强度差。

聚碳酸酯PC板
优势：是一种综合性优良的非晶型热塑性树脂，具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀，较高的强度、耐热性和耐寒性：还具有自熄、阻燃、防爆等特点，锤砸不烂，防护等级高，绝大多数是OD5+、OD6+、OD7+，常规最大尺寸1220*1820和1220*2440，使用寿命普遍超过5年以上。

劣势：可见光透过率较为一般。

产品加工对比：。

塑料激光焊接技术塑料激光焊接技术是一种通过激光束加热塑料表面并使其熔化，然后通过控制熔融部分的形状和大小，使其与其他塑料部分或其他材料部分相互融合的焊接方法。

这种技术具有许多优点，包括高精度、高效率、无需接触、无污染和无损伤等。

塑料激光焊接技术在许多领域都有广泛的应用。

例如，它被用于汽车行业，可以用来焊接汽车的塑料零件，如车灯、后视镜、内饰件等。

与传统的焊接方法相比，塑料激光焊接技术可以更好地保持塑料零件的结构完整性和外观美观性。

塑料激光焊接技术还被广泛应用于电子和电气设备制造领域。

例如，它可以用来焊接电子产品的塑料壳体，如手机、电脑等。

塑料激光焊接技术具有较高的精度和稳定性，可以确保塑料壳体的密封性和耐用性。

塑料激光焊接技术的工作原理是利用激光束对塑料进行加热，使其熔化。

激光束的能量可以通过透明的塑料材料被吸收并转化为热能，从而使塑料表面产生高温。

当塑料被加热到熔点时，可以通过控制激光束的形状和大小，在熔融部分形成一定的形状，以实现与其他部分的连接。

激光焊接技术有许多优点。

首先，由于焊接过程中不需要任何物理接触，因此可以避免由于接触而引起的污染和损伤。

其次，激光焊接技术具有较高的精度，可以实现非常精细的焊接，并且焊接过程中的变形量非常小。

此外，激光焊接技术还具有高效率和快速速度，可以显著提高生产效率。

塑料激光焊接技术也有一些挑战和限制。

首先，激光焊接的能量密度非常高，容易产生熔融的过渡层，从而导致焊接强度不够。

其次，由于激光焊接的过程需要对焊接部位进行加热，因此对于某些容易受热影响的塑料材料来说，其应用受到限制。

综上所述，塑料激光焊接技术是一种高精度、高效率、无损伤的焊接方法。

它在汽车、电子和电气设备制造等行业得到了广泛的应用，并且在未来将有更大的发展潜力。

灵活制定适应不同塑料材料和工件的焊接参数，改进激光焊接设备和材料，将有助于进一步提高塑料激光焊接技术的质量和效率。