激光灯饰手持式激光焊接机

激光焊（Laser Welding）以聚焦的激光束作为动力轰击焊件所产生的热量停止焊接的办法。它具备高能量密度、深穿透性、高精度、顺应性强等长处。焊接时无机器打仗，有利于完成在线品质监控和自动化临盆，经济效益明显。跟着航空航天、微电子、医疗及核工业等的迅猛发展，对资料机能请求也越来越高，传统的焊接办法难以满足请求，激光焊日趋获得普遍应用。

第一节  概 述

激光是20世纪较伟大的创造之一，世界上第一台激光器问世于1960年。

激光（Laser）是英文光受激辐射缩小（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）的首字母缩写词。激光应用辐射引发光缩小道理而产生一种单色、偏向性强、光亮度大的光束。经透射或反射镜聚焦后可获得直径小于0.01mm、功率密度高达1018W／m2的能束，可用作焊接、切割及资料外面处理的热源。

一、激光焊道理及分类

（一）激光焊的道理

激光焊接时，激光照射到被焊接资料的外面，与其产生感化，一部门被反射，一部门进入资料外部。对付不通明资料，透射光被接收，金属的线性接收系数约为107～108m－1。对付金属，激光在金属外面0.01～0.1μm的厚度中被接收转酿成热能，招致金属外面温度低落，再传向金属外部。

激光焊接的道理是：光子轰击金属外面构成蒸气，蒸发的金属可防止残剩能量被金属反射掉。假如被焊金属有良好的导热机能，则会获得较大的熔深。激光在资料外面的反射、透射和接收，本质上是光波的电磁场与资料互相感化的成果。激光光波入射资料时，资料中的带电粒子依着光波电矢量的步骤振动，使光子的辐射能酿成为了电子的动能。物资接收激光后，起首产生的是某些质点的适量能量，如自由电子的动能，约束电子的引发能或许另有适量的声子。这些原始引发能颠末必定进程再转化为热能。

激光是一种崭新的光源，它除与其余光源同样是一种电磁波外，还具备其余光源不具备的特征，如高偏向性、高亮度（光子强度）、高单色性和高相干性。激光加工时，资料接收的光能向热能的转换是在极短的光阴（约为10－9s）内完成的。在这个光阴内，热能仅仅范围于资料的激光辐照区，尔后经由过程热传导，热量由高温区传向高温区。

金属对激光的接收，重要与激光波长、资料的性子、温度、外面状态和激光功率密度等身分无关。一样平常来说，金属对激光的接收率跟着温度的回升而增大，随电阻率的增长而增大。

（二）激光焊的分类广州激光，激光官网，激光公司，激光厂家

依据激光对工件的感化方法，激光焊可分为脉冲激光焊和持续激光焊。脉冲激光焊时，输出到工件上的能量是断续的、脉冲的，每一个激光脉冲在焊接进程中构成一个圆形焊点。持续激光焊在焊接进程中构成一条持续的焊缝。

依据现实感化在工件上的功率密度，激光焊可分为热传导焊（功率密度小于105W/cm2）和深熔焊（功率密度大于或即是105W/cm2）。

1、热传导焊

热传导焊时，激光将金属外面加热到熔点与沸点之间，金属资料外面将所接收的激光能转变成热能，使金属外面温度低落而融化，而后经由过程热传导方法把热能传向金属外部，使融化区渐渐扩展，凝结后构成焊点或焊缝，其熔深表面近似为半球形。

热传导焊的特色是激光光斑的功率密度小，很大一部门光被金属外面所反射，光的接收率较低，焊接熔深浅，焊接速率慢。其重要用于薄（厚度＜lmm＝、小工件的焊接加工。

2、深熔焊

深熔焊时，当激光光斑上的功率密度充足大，金属外面在激光束感化下，温度敏捷回升到沸点，金属敏捷蒸发构成的蒸汽压力、反冲力等能克服熔融金属的外面张力和液体的静压力等而构成小孔，激光束可直接深刻资料外部，因此能构成深宽比大的焊缝。图2－1为激光深熔焊接示意图。

图2－1  激光深熔焊接示意图

假如激光功率充足大而资料绝对较薄，激光焊构成的小孔贯串全部板厚且后头能够接收到部门激光，这类办法也可称之为薄板激光小孔效应焊。广州激光，激光官网，激光公司，激光厂家

从机理上看，这两种焊接办法的条件都是焊接时存在小孔，两者没有本质的差别。小孔四周被熔池金属所包抄，融化金属的重力及外面张力有使小孔弥合的趋向，而持续产生的金属蒸气则力求保持小孔的存在。随光束的活动，小孔将跟着光束活动，但其外形和尺寸倒是稳定的。

小孔的前方构成一个歪斜的烧蚀*。在这个地区，小孔的四周存在压力梯度和温度梯度。在压力梯度的感化下，烧熔资料绕小孔的周边由*向后沿活动。温度梯度沿小孔的周边树立了一个后面大后面小的外面张力，这就进一步驱策熔融资料绕小孔周边由*向后沿活动，末了在小孔前方凝结起来构成焊缝。激光焊焊接时伴随声响和色彩的变更，可据此监控焊接进程。

二、激光焊的特色及应用

（一）激光焊的特色

激光焊是应用高能量密度的激光束作为热源停止焊接的一种高效周详的焊接办法。采纳激光焊，不只临盆率高于传统的焊接办法，并且焊接品质也获得了明显进步。与一样平常焊接办法比拟，激光焊具备以下特色。广州激光，激光官网，激光公司，激光厂家

1、聚焦后的功率密度可达105～107W/cm2，乃至更高，加热会合，完成单元长度、单元厚度工件焊接所需的热输出低，因此工件产生的变形极小，热影响区也很窄，分外适宜于周详焊接和微细焊接；

2、激光能发射、透射，能在空间流传相称间隔而衰减很小，可停止远间隔或一些难以接近的部位的焊接；激光可经由过程光导纤维、棱镜等光学办法曲折传输、偏转、聚焦，分外适合于微型整机、难以接近的部位或远间隔的焊接；

3、可获得深宽比大的焊缝，焊接厚件时可不开坡口一次成形。激光焊缝的深宽比今朝已达12：1，不开坡口单道焊接钢板的厚度已达50mm；

4、一台激光器可供多个事情台停止分歧的事情，既可用于焊接，又可用于切割、合金化和热处理，一机多用；

5、适宜于难熔金属、热敏感性强的金属和热物理机能差别迥异、尺寸和体积迥异工件间的焊接；

6、可穿过通明介质对密闭容器内的工件停止焊接；

7、激光束不受电磁滋扰，无磁偏吹征象存在，适宜于磁性资料焊接；

8、不需真空室，不产生X射线，察看及对中便利。

激光焊的不足之处是装备的一次性投资大，分外是高功率持续激光器，价钱低廉；，光束激光器的电光转换及全体运转效力都很低能量转换率仅为10％～20％；对高反射率的金属直接停止焊接比拟艰苦。

（二）激光焊的应用

用激光能很好地焊接许多资料，以是激光焊作为一种奇特的焊接办法日趋受到重视。激光焊在汽车、钢铁、船舶、航空、轻工等行业获得了日趋普遍的应用，分外是在航空航天范畴获得了胜利的应用。表2－1是激光焊的部门应用实例。广州激光，激光官网，激光公司，激光厂家

表2－1  激光焊的部门应用实例

用激光焊可获得高品质的单面焊双面成形焊缝

    激光焊接固然在焊接深度方面比电子束焊小一些，但因为可免除电子束焊真空室对整机的范围、无需在真空条件下停止焊接，故其应用远景更加辽阔。外洋20世纪80年月以来，激光焊装备每一年以25％的比例增长。激光加工装备常与机器人联合起来构成柔性加工体系，使其应用规模获得进一步扩展。广州激光，激光官网，激光公司，激光厂家

在电厂的制作及化工行业，有大批的管-管、管-板讨论，。在舰船制造业，用激光焊焊接大厚度板（可加添补金属），讨论机能优于平日的电弧焊，能低落产品成本，进步构件的可靠性，有利于延伸舰船的应用寿命。激光焊还应用于电动机定子死心的焊接，动员机壳体、机翼隔架等飞机整机的临盆，航空涡轮叶片的修复等。

激光焊另有其余情势的应用，如激光钎焊、激光-电弧焊、激光填丝焊、激光压焊等。激光钎焊重要用于印刷电路板的焊接，激光压焊重要用于薄板或薄钢带的焊接。广州激光，激光官网，激光公司，激光厂家