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激光焊培训课件

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机械设备制造激光焊接培训课件3页

机械设备制造激光焊接培训课件3页

目录? 一、激光基础知识? 二、激光焊原理? 三、激光焊接在DPCA 白车身生产中的主要应用? 四、激光钎焊4.1 激光钎焊系统构成及主要设备4.2 对产品及冲压件的要求4.3 影响焊接质量的因素4.4主要焊接缺陷? 五、激光熔焊5.1 激光熔焊系统构成及主要设备5.2 对产品及冲压件的要求5.3 影响焊接质量的因素5.4 主要焊接缺陷LASER ：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation一、激光基础知识利用受激辐射实现光的放大激光工作物质泵浦源谐振腔单色性好激光的显着特征方向性好、亮度高相干性好 激光焊培训课件【最新资料，WORD 文档，可编辑修改】激光的相位在时间上是保持不变的，合成后能形成相位整齐、规则有序的大振幅光波。

激光器输出的光束发散角度小于10 -3 ～10 -5 弧度光束的模式通常把光波场的空间分布分解为沿传播方向的分布和垂直于传播方向的横截面内的分布。

分别称为纵模和横模。

纵模主要影响激光的频率，对加工性能影响很小。

横模主要影响激光能量在横截面的分布，对加工性能影响很大。

Laser group Laser medium Pump mechanism Wave length Power range Example/ rangeof use气体激光气体或蒸气电激发气体发光 CO 2 -lasers /材料加工HeNe-laser /测量技术受激原子激光 /测量，化学成像.10,6 μm(远红外线)633 nm (rot)175 - 583 nm(紫外线)Up to. 25 kW< 0,1 W< 1000 W(no CW operat.)固体激光晶体或玻璃闪光灯,弧光灯,发光二极管为激发源Nd:YAG-Laser /Nd:Glas-Laser /材料加工Rubin laser红宝石1,06 μm(near IR)694 nm (rot)Up to 6 kW< 20 W (no cw)半导体激光半导体弧光灯，激光用于光谱学可调节.300 nmto1,2 μm< 100 W电激发 670 - 880 nm < 5 W< 100 W< 5000 W染料激光一种浓度很稀的有机染料Single emitter1 cm barrenstacks激光的分类红外光可见光紫外光400-450 W 800-1000 Wenviron 1500 mmSource LASER 激光源Module FIBRE光纤模块Diode POMPAGE二极管DPCA所使用的激光器——光纤激光器UV - C UV - B UV - A IR - A IR - B IR - C10 nm 10 6 nm角膜炎结膜炎白内障红斑视觉损坏视网膜灼伤皮肤灼伤白内障角质灼伤眼睛皮肤射线的穿透性眼睛看YAG固体激光器的线束，会被无知觉的灼伤视网膜（不可逆转的）。

激光焊接原理及工艺应用培训课件(ppt 44张)

激光焊接原理及工艺应用培训课件(ppt 44张)

铝合金螺柱激光点焊
铝合金螺柱激光点焊
铝合金材料反光率很高，焊接时需要较高的激光峰值
脉冲点焊时易产生裂纹，影响焊接强度 材料成份易产生偏析，容易产生飞溅，应选择较好的原材料 一般使用大光斑和长脉宽可以取得较好的焊接效果
铜及其合金的焊接
紫铜密封缝焊
黄铜插接件缝焊
铜材料反光率相比铝合金更高，焊接激光峰值更高，激光头需倾斜一定角度
激光焊接原理及工艺应用
1、激光原理及特性
什么是激光?
LASER是英文的“受激辐射光放大”的首字母缩写级
物质是由原子组成，而原子又是由原子核及电子构成。电子围绕着原子核运动。 而电子在原子中的能量不是任意的。描述微观世界的量子力学告诉我们，这些电 子会处于一些固定的“能级”，不同的能级对应于不同的电子能量，离原子核越 远的轨道能量越高。此外，不同轨道可最多容纳的电子数目也不同，例如最低的 轨道（也是最近原子核的轨道）最多只可容纳2个电子，较高的轨道上则可容纳8 个电子等等。
• 半导体激光器 半导体激光器是以半导体材料作为工作介质的。目前较成熟的是砷化 镓激光器，发射840nm的激光。另有掺铝的砷化镓、硫化铬硫化锌等 激光器。激励方式有光泵浦、电激励等。这种激光器体积小、质量轻 、寿命长、结构简单而坚固，特别适于在飞机、车辆、宇宙飞船上用 。在70年代末期，由于光纤通讯和光盘技术的发展大大推动了半导体 激光器的发展。 • 液体激光器 常用的是染料激光器，采用有机染料最为工作介质。大多数情况是把 有机染料溶于溶剂中（乙醇、丙酮、水等）中使用，也有以蒸气状态 工作的。利用不同染料可获得不同波长激光（在可见光范围）。染料 激光器一般使用激光作泵浦源，例如常用的有氩离子激光器等。液体 激光器工作原理比较复杂。输出波长连续可调，且覆盖面宽是它的优 点，使它也得到广泛应用。

激光焊基础知识培训

激光焊基础知识培训

检查激光器水流量，检查管路、过滤器，温度标准＜32°
自动
YES
NO
YES
光纤安全回路中断
检查光纤回路,检查引导光，检查温度
手动
NO
NO
YES
反射光高
检查光学镜片是否污染，检查加工参数、焦点位置、激光功 率、加工角度
手动
YES
NO
YES
某个激光模块损坏或被停用
启用备用模块、如无备用模块，重置可以较低功率出光 手动
2、焊接速度
焊接速度对熔深影响较大，提高速度会使熔深变浅，但速度过低又会导致材料过度熔化、工 件焊穿。所以，对一定激光功率和一定厚度的某特定材料有一个合适的焊接速度范围，并在 其中相应速度值时可获得最大熔深。 3、离焦量 激光焊接通常需要一定离焦量，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。焦点位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。按几何光 学理论，当正负离焦量相等时，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。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。
高反射 High back reflection
激光模块故障 Laser module failure
水冷机故障 Chiller failure
水冷机错误 Chiller error
合束器故障 Combiner failure
熔接盒故障 Splicebox failure
原因 Cause

激光焊接机工艺培训ppt课件

激光焊接机工艺培训ppt课件

谢谢！
激光脉冲能量：指单个脉冲所输出的能量。由储 能电容容量、电压和氙灯决定。这是一个重要的 指标，在点焊的时候，单点能量的稳定性对焊接 的质量影响很大。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
以下参数会对脉冲激光焊接造成影响
一、吸收率的影响 二、功率密度的影响 三、波形的影响 四、脉宽的影响 五、离焦量的影响 六、聚焦透镜焦距的影响 七、焊接材料移动速度与出光频率
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
在脉冲激光焊中用到的一些名词
1、注入电功率：由激光电源提供给氙灯的电功 率。其值P＝23.7×I3/2。
2、激光平均功率：实际输出的激光功率，大约 等于注入电功率的2-3％。我们的机器上是几十 到几百瓦。
波形的影响
上面的波形都是针对点 焊来说的，而缝焊时一 般采用一个方波即可。 如右图所示：
100%
80%
60%
40%
20%
0%
0
0.5
1
1.5
2
2.5
对于一些容易裂纹的材 料，则需要在波形上加 一段预热和一段缓冷的 时间，如右图所示：
100%
80%
60%
40%
预热
20%
缓冷
0%
0
0.5
1
1.5

模具激光焊接机培训及简介ppt课件(共11张PPT)

模具激光焊接机培训及简介ppt课件(共11张PPT)
• 2.主电路接通后，泵浦灯不能触发和预燃，原因可能：
• ①灯损坏或发黑厉害，更换泵浦灯。 • ②预燃触发电路出了故障，需按图纸检查各点电压，并排除故
障。 • 3.按开钥匙开关，合上空气开关，若风扇不运转，应停机检查；
按下水泵键，其上指示灯亮，电机不运转。应检查三相输入是 否正常。
• 4.按下预燃开关及主电开关，如果预燃指示灯不亮，则说明氙灯没有 被预燃，应检查灯电极接触是否良好，氙灯是否损坏。若主电指示灯 不亮，应检查线路是否正常。
①激灯光损 脉坏冲或宽发度黑：厉害，输更0入换. 泵至浦光灯。纤，最后将激光聚焦到一点，焦平面上的功率密度可 1-20ms〔分级可调）达到10 5 －1013 w／cm2。激光焊接就是利用激光束优良
按通开过钥 光匙学开系关统，将合激上光空束的气聚方开集关在向，很性若小风的和扇区高不域运，功转在率，极应短密停的度机时检间等查内特；，使点被来焊处进形行成一工个作能量的高。度集通中过的局光部学热源系区统，从将而使被焊物熔化并形成牢固
激光焊机培训
铭镭激光
herolaser
目录
• 技术参数 • 构造 • 机器工作原理 • 光路调试 • 安全事项 • 故障处理
技术参数
激光波长：
1060nm
激光工作物质
YAG 晶体φ7
激光主光路最大单脉冲能量： ≥50J
激光脉冲频率：
1-100Hz〔分级可调）
激光脉冲宽度：
0.1-20ms〔分级可调）
脉冲工作电流：
100-300A
光束发散角：≤10mrad源自能量不稳定度：≤±2%
激光器连续工作时间： ≥24h
机器结构
1、机柜 2、冷却风扇 3、脚轮 4、控制盒 5、前门 6、光具座 7、水冷系统

激光焊接工艺培训教材ppt(23张)

激光焊接工艺培训教材ppt(23张)

激光焊的缺点
（1）设备复杂、投资大、功率较小，可焊接的 厚度受到一定的限制。
（2）激光器及用于激光束传导和聚焦的附属系 统成本和操作成本高。
（3）焊接中有大量反射。
激光焊与其它焊接工艺的比较
性能
产生热量 焊缝质量 焊接速度 原始成本 操作维修费用 夹具费用 可控性 自动化实现程度
可焊异种材料范围
激光的特性
（1）高方向性 激光发散角小，接近平行光，可用于定位、导向和测距等。 （2）亮度高(光强) 聚焦后光斑上的功率密度达1015W/cm2或更高，其亮度比太
阳光要亮100亿倍，可以进行材料加工或医疗外科手术。 （3）高单色性 其单色性比一般光高108-109倍以上，可把激光波长作为长度
的标准进行精密测量，或把其周期用作时间测量标准，应 用于激光通讯等。 （4）高相干性 单色性越好相干长度越长，可用于较长工件的高精度测量与 校验。
激光在加工领域的应用
➢ 材料加工由手工加工
火焰加工
电加工，而激
光加工的出现正促使光加工时代转变，被誉为“未来制造
业的共同加工手段”。
➢ 激光加工代表着当前材料加工业的发展方向。世界各国都 把激光加工技术作为提高生产效率、降低成本、提高产品
质量以及具有国际竞争力的重要手段，将带来良好的经济
效益和社会效益。
1
2
4
ห้องสมุดไป่ตู้
1
2 3
（a）透射式聚焦 （b）反射式聚焦 光束偏转及聚焦系统
1-激光束 2-平面反射镜 3-透镜 4-球面反射镜
激光焊接工艺培训教材(PPT23页)
激光焊接工艺培训教材(PPT23页)
激光焊接工艺培训教材(PPT23页)
3 激光焊接的设定条件

激光焊课件PPT

激光焊课件PPT

气体激光器：焊接和切割所用气体激光器大多是
CO2激光器，其工作气体主要成分是CO2、 N2和He气体。 CO2激光器的特点： 输出功率范围大。 能量转换功率大大高于固体激光器。 CO2激光波长为10.6um，属于红外光，它 可在空气中传播很远而衰减很小。
CO2激光器的分类： 根据结构形式可将热加工应用的
一、碳素钢和低合金钢的焊接
1．碳当量超过0.3%时，焊接的难度就会 增加，冷裂敏感性增大，材料在疲劳和低温 条件下的脆断倾向也随之增加。
（1）预热或后热； （2）采用双光束焊接，一束聚焦，另一束
散焦； （3）在保证熔深的条件下，尽量采用较低
的功率和焊接速度。
2．当高碳材料和低碳材料焊接时，采用偏 置焊缝形势有利于限制马氏体的转变，减少 裂纹的产生。
吸收率比碳钢略高。因此，奥氏体不锈钢能 获得比普通碳钢稍微深一点的熔深（约深 5%～10%左右）。 Cr-Ni系不锈钢激光焊时，材料具有很高的 能量吸收率和熔化效率。
激光焊焊接铁素体不锈钢时，焊缝塑性和韧 性比采用其他焊接方法时要高。
不锈钢的激光焊，可用于核电站中不锈钢管、 核燃料包等的焊接，也可用于化工等其他工 业部门。
2.1.1激光焊原理及特点（了解）
一、激光焊的原理
激光是指激光活性物质（工作物质）受到激励，
产生辐射，通过光放大而产生一种单色性好、 方向性强、光亮度高的光束。
激光焊 实质上是激光与非透明物质相互作用的
过程，微观上是一个量子过程，宏观上则表现 为反射、吸收、加热、熔化、汽化等现象。
二、激光焊的特点
采用激光焊接铝及铝合金时，除了能量密度 的问题，还有三个很重要的问题需要解决： 气孔、热裂纹和严重的焊缝不规则性。
铝合金对激光的强烈反射作用，使焊接十分 困难，必须采用高功率的激光器才能进行焊 接。

激光焊接技术PPT课件

激光焊接技术PPT课件

为了实现激光密封焊接，对于激光光斑的重复频率
有一定要求，一般要重叠70%以上，因为每一个熔
斑都是材料表面吸收了激光的能量通过热传导向四
周扩散的，所以熔斑断面形状为半球形，如图3.14
所示，为了达到一定厚度的熔深，只有在高重复频
率下才能达到密封焊接精选pp。t课件2021
28
图3.14 重复激光脉冲的焊接效果
氮气室上部有透光平板玻璃，允许波长为1064nm 的激光光束射入到焊件的焊缝上，氮气室内充满 氮气，这样被焊接金属零件在加热熔化过程中就 不会氧化，如焊接钢类零件或不锈钢类零件时， 得到的焊缝是闪亮的，密封效果也好。
精选ppt课件2021
34
图3.16 氮气室示意
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35
在要求高度密封、漏气率很低的工件焊接时，最 好使用氩气，焊接效果会更好，一次焊接密封成 功率高，而且焊缝美观。
于铝合金等材料的焊接，有很明显的改进作用。
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22
图3.9 氙灯放电波形
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当焊接工件以一定速度移动时，激光熔斑相互重 叠，重叠率由工件移动速度和激光重复频率来决 定。这种焊接状态与单脉冲点焊不同，当一个激 光脉冲聚焦的光斑照射到焊缝处时，前一个激光 脉冲已将该处金属材料加热，且前一个光斑照射 的部份金属已呈熔融状态，尚未来得及凝固或者 说未能完全凝固。因而这个激光脉冲到来时，焊 缝处的温度升高，金属的反射率降低，并不需要 前置尖峰脉冲的激光波形。一般可以通过重复的 熔斑对工件实现密封焊接，这是国内外目前使用 最多的激光脉冲波形。
为使焊缝平整光滑，实际焊接时，激光功率在开 始和结束时都设计有渐变过程，启动时激光功率 由小变大到预定值，结束焊接时激光功率由大变 小，焊缝才没有凹坑或斑痕。

机械设备制造激光焊接培训课件(终审稿)

机械设备制造激光焊接培训课件(终审稿)

机械设备制造激光焊接培训课件文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-目录一、激光基础知识二、激光焊原理三、激光焊接在DPCA 白车身生产中的主要应用四、激光钎焊4.1 激光钎焊系统构成及主要设备4.2 对产品及冲压件的要求4.3 影响焊接质量的因素4.4主要焊接缺陷五、激光熔焊5.1 激光熔焊系统构成及主要设备5.2 对产品及冲压件的要求5.3 影响焊接质量的因素5.4 主要焊接缺陷LASER ：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation一、激光基础知识利用受激辐射实现光的放大激光工作物质泵浦源谐振腔激光焊培训课件【最新资料，WORD 文档，可编辑修改】单色性好激光的显着特征方向性好、亮度高相干性好激光的相位在时间上是保持不变的，合成后能形成相位整齐、规则有序的大振幅光波。

激光器输出的光束发散角度小于10 -3 ～10 -5 弧度光束的模式通常把光波场的空间分布分解为沿传播方向的分布和垂直于传播方向的横截面内的分布。

分别称为纵模和横模。

纵模主要影响激光的频率，对加工性能影响很小。

横模主要影响激光能量在横截面的分布，对加工性能影响很大。

Laser group Laser medium Pump mechanism Wave length Power rangeExample/ range of use气体激光气体或蒸气电激发气体发光 CO 2 -lasers /材料加工HeNe-laser /测量技术受激原子激光 /测量，化学成像.10,6 μm(远红外线)633 nm (rot)175 - 583 nm(紫外线)Up to. 25 kW< 0,1 W< 1000 W(no CW operat.)固体激光晶体或玻璃闪光灯,弧光灯,发光二极管为激发源Nd:YAG-Laser /Nd:Glas-Laser /材料加工Rubin laser红宝石1,06 μm(near IR)694 nm (rot)Up to 6 kW< 20 W (no cw)半导体激光半导体弧光灯，激光用于光谱学可调节.300 nmto1,2 μm< 100 W电激发 670 - 880 nm < 5 W< 100 W< 5000 W染料激光一种浓度很稀的有机染料Single emitter1 cm barrenstacks激光的分类红外光可见光紫外光400-450 W 800-1000 Wenviron 1500 mmSource LASER 激光源Module FIBRE光纤模块Diode POMPAGE二极管DPCA所使用的激光器——光纤激光器UV - C UV - B UV - A IR - A IR - B IR - C10 nm 10 6 nm角膜炎结膜炎白内障红斑视觉损坏视网膜灼伤皮肤灼伤白内障角质灼伤眼睛皮肤射线的穿透性眼睛看YAG固体激光器的线束，会被无知觉的灼伤视网膜（不可逆转的）。

激光焊机培训演示稿MPI

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激光焊接技术培训资料
一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、4、5
TRUMPF CW-LASER激光焊机系统 一、激光设备的组成: 激光设备的组成
激光焊接技术培训资料
一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、4、5
TRUMPF CW-LASER激光焊机系统 一、激光设备的组成: 激光设备的组成
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TRUMPF CW-LASER激光焊机系统
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一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、4、5
TRUMPF CW-LASER激光焊机系统 一、激光设备的组成: 激光设备的组成
2、激光程序 、
异步运行 WinLas-Variable LCU_UnsyncPStartEnable = TRUE. LASER_ASSIGNED and LASER_READY不是必要的
Laser program 1 is active. The UNSYNC PSTART mode was already set at program start (important). With the program still being active, the laser device is requested through a different MPI interface, likewise in the UNSYNC_PSTART mode, and laser program 4 is started. At the end of laser program 1, the central shutter is not closed, but only the position of the shutter switches is adjusted to the new light path. Laser program 4 is started as soon as the switches are in the right position. This reduces the 一汽-大众汽车有限公司轿车一厂焊装车间 2008、4、5 switching time from about 160 ms to about 80 ms. 激光焊接技术培训资料

特种焊接技术激光焊PPT课件

特种焊接技术激光焊PPT课件

精选PPT课件
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5．可穿过透明介质对密闭容器内的工件进行焊接，如 可焊接置于玻璃密封容器内的铍合金等剧毒材料。
6．激光束不受电磁干扰，不存在X射线防护问题，也 不需要真空保护。
缺点： 1．激光焊难以焊接反射率较高的金属； 2．对焊件加工、组装、定位要求相对较高； 3．设备一次性投资大。
精选PPT课件
激光焊用YAG固体激光器，其工作物质为掺钕的钇铝石榴石
晶体
精选PPT课件
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激励源（泵浦源）、谐振腔、电源、控制和冷却 系统、聚光器
YAG激精光选PP器T课件结构图
17
2．气体激光器 焊接和切割所用气体激光器大多是CO2激光器，其工作
气体主要成分是CO2、N2和He气体。 （1）CO2激光器的特点 1）输出功率范围大。 2）能量转换功率高于固体激光器。 3）CO2激光波长为10.6um，属于红外光，它可在空
激光安全防护的重点对象是眼睛和皮肤。此 外，也应注意防止火灾和电击等，否则将导 致人身伤亡或其他一些危害极大的事故。
精选PPT课件
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一、对眼睛的伤害
1．受激光直接照射，会由于激光的加热效应引 起烧伤，可瞬间使人致盲，危险最大，后果最严 重。即使是数毫瓦的He-Ne激光，虽然功率小， 但由于人眼的光学聚焦作用，也会引起眼底组织 的损伤。
（4）离焦量（F）
F>0
传热焊，薄件
F<0
深熔焊，厚件
（5）保护气体 （He、He＋Ar、Ar），影响熔深
防止氧化
抑制等离子云的形成
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激光安全与防护
激光的危害 激光的安全防护
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激光的危害

【精品】1、激光焊接机原理培训教学资料

【精品】1、激光焊接机原理培训教学资料

2周
6..光路系统1（耦合头、高 速分光镜）
1月
7.光路系统2（准直、光纤端 面）
3月
技术要求
保养方法
清洁；玻璃无指纹、干净无尘布、酒精
无水渍印痕
（玻璃选用）
清洁，表面无灰尘
吸尘器、干净无尘 布
清洁，表面无灰尘 吸尘器、低压吹气
螺母、螺丝等连接 处无松动
检查
连 整接理线整接齐口无松动、检查
耦合头红光聚焦在
900mm *640mm*1096mm
165Kg
AC220V ± 10 ％ /50Hz/5A 1KW 单相 10 ℃ ~3 0 ℃ 40%~80% 内置风冷
可预设 50 组激光波形 ,并可通过外部接口进行随机切换
,每组波形可设定
可对多达 65000 点的激光脉冲进行 14 段可编程能量渐变控制
内置亮度可调的红光 ,可选配交叉定位系统或 CCD 定位监视系统
什么是激光？
激光在英文中是Laser（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的缩写）是光受激辐射 放大的意思，简称为激光。激光是一种新型光源，通 俗点来说:
激光就是一束发散角很小能量高度集中的光源。
P.S. 激光在传播过程中像一条笔直的线，不易发散，光强也 可以保证。一束激光射出20KM以外，光斑只有杯口大小。如果发 射到38万千米以外的月球，光圈的直径也不过2KM，在地球上看是 一个明亮的红点，利用激光的这一特性，科学家在1962年测出了 地球和月球之间的精确距离384,400千米 。
触摸屏单点触发或连续触发 ,外部接口电平触发或上升沿触发
中文简体、英文 PC
16 段
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  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

5 水冷机
Riedel pc160.01-NZ-DIS（4kw） pc250.01-NZ-DIS（6kw）
6 激光内置空调
7 培训
设备操作及维护
8 设备安装
据项目集成安排而定
数量 一用一备
4人/3天/ 北京
bending radius >200mm
激光安全防护系统
全铝材质激光防护 房，反光性好
安全门正常关闭时， 才允许出光
一次性投资大，后期维护成本高 对零件装配要求高 设备故障率高
三、激光焊接在DPCA白车身生产中的主要应用情况
1.激光熔焊
利用高能量密度的激光束作为热源，加热金属，使被焊 金属被加热熔化形成焊缝。
2.激光钎焊
利用高能量密度的激光束作为热源, 照射在填充焊丝表面上，焊 丝在光束能量作用下熔化形成高温液态金属，并浸润到被焊零 件连接处，与工件间形成良好的冶金结合。
Rubin laser红宝石 用于光谱学
半导体激光 半导体
电激发
Single emitter 1 cm barren stacks
Wave length Power range
10,6 µm (远红外线)
633 nm (rot)
Up to. 25 kW < 0,1 W
175 - 583 nm < 1000 W
¾ 钎焊降级模式
共光源两台机器人单独焊接
需插拔光纤 节拍损失一半
4.2 对产品及冲压件的要求
针对激光钎焊的特性，基本要求如下： １．侧围与顶盖的贴合间隙小于0.3mm ２．X±1mm（起收弧），Y±1.5mm，Z±2mm
10mm b
a +
29A04
29A06
关键冲压件要求
侧围外板： １．激光焊缝位置z向+/- 4mm范围内，务须尽量平整，过 渡均匀，不能有明显局部凸起 ２．侧围外板在总成位置度要求：Y面位置度+/-0.5，面轮 廓度0.6，两端到中间分别要求面轮廓度0.4；焊接表面接刀 痕台阶高差<0.2mm
紧急情况下使用紧急停止按钮中 断工位 的操作！
¾ 机器人
FANUC R2000iB-125L ¾ 钎焊焊接头
Scansonic ALO3
① 耦合 ② 准直 ③ 反射 ④ 传输 ⑤ 反射（半
透半反） ⑥ 摄像头 ⑦ 聚焦
KS：力传感器 TA：伸缩臂 STRG：控制模块
ALO3的光学路径图
1- 光纤耦合模块 2- 准直及自动聚焦模块 3、6 -偏向的组件（90度）
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不可修改参数
管理级别 允许修改参数
注意！非焊接技术人员不允许在管理级别下查看工艺参数！
存在三个类别的故障：
类别1：ALARMES（AL）报警 类别2：DEFAUTSIMMEDIATS（DI）立即故障 类别3：DEFAUTS DIFFERES（DD）延迟故障
一、激光基础知识
LASER：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 利用受激辐射实现光的放大
激光工作物质
泵浦源
谐振腔
激光的显著特征
单色性好
方向性好、亮度高
激光器输出的光束发散角度小于10-3～10-5弧度
相干性好
激光的相位在时间上是保持不变的，合成后能形成 相位整齐、规则有序的大振幅光波。
¾ 光丝对中性
激光
¾ 光丝直径是否匹配
¾ 送丝速度 ¾ 热丝电流 ¾ 送丝稳定性
送丝
激光钎焊 焊接质
β角
机器人
角
¾ 焊接速度
¾ 焊接角度（α/β/γ）
波长
影响金属
材料性 质
材料对激 光的吸收
温度
的因素
材料表 面状态
10.6μm波长材料的吸收率与温度的关系：
激光填丝焊 双光束激光焊接
激光电弧复合焊 激光钎焊
激光焊接的特点
非物理接触的高速加工过程 高能量密度，焊缝窄、深宽比大 线能量小、热变形小、热影响区小 焊缝表面成形好，可直接做外观面 材料适应性好 焊接可达性好 易于自动化
b a
侧围总成+顶盖合 装贴合
后横梁支架贴合 前横梁支架贴合
车身顶盖与侧围清洁工序
顶盖上件前对焊接面擦拭 侧围进入顶盖预装工位前对激光 焊接面擦拭
预点定工序:前部点定2点，后部6点
激光焊接顺序：钎焊由后部向前部
车身方向
4.3 影响焊接质量的因素
¾ 激光功率
¾ 光斑大小
¾ 保护镜片状态
皮肤灼伤
不可见射线
IR - A IR - B IR - C
760 nm
1070 nm :Yb YAG 106 nm
角质灼伤
白内障
射线的穿透性
眼睛看YAG固体激光器的线束，会被无知觉的灼伤视网膜（不可逆转的）。但 大脑不会（不会接触到思维）
激光危险！！！！！
等级1：此激光不会持续危害视力。它是有微弱能量的激光或是不稳定激 光（打印，光驱）
Air/water冷却 带DI水加热装置
Power supply
Block diagram
Hardwiring Profi-Bus Analog C. Ethernet
Master Controller
MCU Fasermodule 1 MCU Module 2
MCU Module x
MCU Module x+1
MCU Module 1 MCU Module 2
MCU Module x
MCU Module x+1
Electric plug-
Power supply
Beam Combiner
beamswitch
Process fibers
Xx kW Xx kW
Interfaces: Profi-BUS, Hardwiring, Teleservice, …
等级4：直接用眼看或者反射及衍射，都会发生危险。还可能产生火源。
二、激光焊原理
热导焊：激光功率密度较低，工件吸收 的能量不足以使金属汽化，金属的熔化 是通过对激光辐射的吸收及热传导进行 的。
深熔焊：激光功率密度达到材料汽化 阈值后，表面金属剧烈汽化，在液态 熔池中形成一个小孔。光束可以直接 进入小孔内部，通过小孔的反复反射 传热，获得较大的熔深。
Electric plug
Power supply
Beam Combiner
beamswitch
MCU Fiber module
Process fiber
Xx kW Xx kW
backside
Industry PC
Block diagram
Master Controller
Hardwiring Profi-Bus Analog C. Ethernet
光束的模式
通常把光波场的空间分布 分解为沿传播方向的分布和垂直于传播 方向的横截面内的分布。分别称为纵模和横模。 纵模主要影响激光的频率，对加工性能影响很小。 横模主要影响激光能量在横截面的分布，对加工性能影响很大。
激光的分类
Laser group Laser medium Pump mechanism Example/ range of use
(紫外线)
(no CW operat.)
1,06 µm (near IR)
Up to 6 kW
694 nm (rot)
可调节. 300 nm to 1,2 µm
< 20 W (no cw) < 100 W
670 - 880 nm < 5 W < 100 W < 5000 W
紫外光
可见光
红外光
DPCA所使用的激光器——光纤激光器
激光焊接技术
神龙汽车有限公司/技术中心/国莉 二零一四年六月
• 一、激光基础知识
目录
• 二、激光焊原理
• 三、激光焊接在DPCA白车身生产中的主要应用
• 四、激光钎焊
4.1 激光钎焊系统构成及主要设备 4.2 对产品及冲压件的要求 4.3 影响焊接质量的因素 4.4主要焊接缺陷
• 五、激光熔焊
5.1 激光熔焊系统构成及主要设备 5.2 对产品及冲压件的要求 5.3 影响焊接质量的因素 5.4 主要焊接缺陷
顶盖：与侧围外板贴合区域为主要功能面（Y面位置度+/0.5，面轮廓度0.6，两端到中间分别要求面轮廓度0.4；表面 接刀痕台阶高差<0.2mm）
几何尺寸控制关键点
合装对中
前横梁贴合
后横梁贴合
d 29A03
+
-
c
+
-
base maquette
29A01 +
H -
29A 04 29A 06
10mm
400-450 W
800-1000 W
environ 1500 mm
Source LASER 激光源
Diode POMPAGE 二极管
Module FIBRE 光纤模块
射线不可见
可见光谱
UV - C UV - B UV - A
10 nm
400 nm
眼睛
角膜炎 结膜炎
白内障
视网膜灼伤
视觉损坏
皮肤
红斑
4- 旋转中心轴SA 5- 冷却组件 7- 光学组件（可调） 8- 保护镜片组件 9- 气帘 10- 气帘过滤挡板 11- 焊丝引导模块 12- 伸缩臂TA 13- 摄像头模块 14- 控制模块