激光焊工艺

激光焊工艺

1. 概述

激光焊是一种利用高能量密度激光束将工件加热至熔化状态并实现焊接的工艺。与传统焊接方法相比，激光焊具有高能量聚焦、热输入集中、热影响区小、精细控制等优点，被广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等领域。

2. 激光焊的原理

激光焊通过将高能量密度的激光束聚焦到工件上，使其表面温度迅速升高，达到熔化或蒸发的温度。在激光束的作用下，工件表面形成一个熔池，然后通过控制激光束的位置和功率，将两个或多个工件进行连接。

3. 激光焊的设备

3.1 激光源

激光源是激光焊设备中最核心的部分，它产生高能量密度的激光束。常见的激光源包括CO2激光器、固体激光器和半导体激光器。

3.2 光学系统

光学系统用于将激光束聚焦到工件上，并实现对焦点位置的精确控制。它通常包括凸透镜、反射镜、扫描镜等组件。

3.3 工件夹持装置

工件夹持装置用于固定和定位待焊接的工件，以保证焊接的精度和稳定性。常见的夹持装置包括夹具、三爪夹等。

3.4 控制系统

控制系统用于对激光焊设备进行参数设置和监控，以实现焊接过程的自动化控制。它通常由计算机控制，可以实时监测焊接质量和调整焊接参数。

4. 激光焊的优点

4.1 高能量聚焦

激光束经过透镜聚焦后，能量密度大大增加，使得激光能够在短时间内迅速加热工件表面，实现快速焊接。

4.2 热输入集中

激光束的直径可以调节，使得热输入集中在小范围内，减少了热影响区的大小，降低了变形和残余应力。

4.3 焊缝质量高

激光焊具有较小的熔化区域和热影响区，焊接过程中没有明显的气孔和夹杂物产生，焊缝质量较高。

4.4 焊接速度快

激光焊能够实现高速焊接，提高了生产效率。在自动化生产线上应用广泛。

5. 激光焊的应用

5.1 汽车制造

激光焊在汽车制造中广泛应用于车身焊接、零部件连接等工艺。它可以实现高强度、高密度的连接，提高汽车的结构强度和安全性。

5.2 航空航天

航空航天领域对材料的要求非常严格，激光焊能够实现高精度、无损伤的焊接，被广泛应用于飞机发动机、航天器结构等关键部件的制造。

5.3 电子设备

激光焊在电子设备制造中常用于微细连接和封装。它可以实现对小尺寸、高密度电子元器件的精确焊接，提高了电子设备的可靠性和性能。

6. 激光焊的发展趋势

6.1 高功率激光焊

随着激光技术的不断进步，高功率激光焊正在成为激光焊的发展方向。高功率激光焊可以实现更大厚度的焊接和更高速度的生产。

6.2 智能化控制

智能化控制系统将成为未来激光焊设备的重要组成部分。通过将传感器和计算机技术应用于激光焊过程中，可以实现实时监测、数据分析和自动调整，提高了生产效率和质量。

6.3 多波长激光焊

多波长激光源可以实现对不同材料的适应性更好的焊接。未来的发展方向是将多个波长的激光源集成到一个设备中，以满足复杂材料组合的需求。

7. 结论

激光焊工艺在现代制造业中发挥着重要作用。它具有高能量聚焦、热输入集中、焊缝质量高等优点，被广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等领域。随着激光技术的不断发展，激光焊将实现更高功率、智能化控制和多波长应用的发展趋势。

激光焊接工艺规程

激光焊接工艺规程 激光焊接工艺规程 一、概述 激光焊接是一种高能量密度的热源焊接方法，具有焊接速度快、热影响区小、焊缝质量高等优点。激光焊接工艺规程是为了保证激光焊接质量，规范焊接操作而制定的。 二、设备选择 激光焊接设备应选择具有稳定性好、能量密度高、光束质量好、操作简便等特点的设备。设备的功率和波长应根据焊接材料和厚度进行选择。 三、工艺参数 1. 焊接速度：激光焊接速度应根据焊接材料和厚度进行调整，一般应控制在1-10m/min之间。 2. 焊接功率：激光功率应根据焊接材料和厚度进行调整，一般应控制在200-4000W之间。 3. 焊接距离：激光焊接距离应根据焊接材料和焊接角度进行调整，一般应控制在0.5-2mm之间。 4. 焊接气体：激光焊接时应使用保护气体，一般为氩气或氩氦混合气体。

四、焊接操作 1. 准备工作：焊接前应对焊接材料进行清洗、除油、除氧等处理，保证焊接表面干净。 2. 定位夹紧：焊接前应对工件进行定位和夹紧，保证焊接位置准确。 3. 焊接过程：焊接时应保持稳定的焊接速度和功率，控制好焊接距离和焊接气体流量，保证焊接质量。 4. 焊接后处理：焊接后应对焊缝进行清理和修整，保证焊缝质量。 五、质量控制 1. 焊接质量检测：焊接后应进行外观检测、尺寸检测、焊缝性能检测等，保证焊接质量。 2. 焊接记录：应对焊接参数、焊接质量等进行记录，以备后续查询和分析。 六、安全注意事项 1. 激光焊接设备应安装在专门的工作间内，保证工作间的安全性。 2. 操作人员应穿戴好防护设备，如防护眼镜、手套等。 3. 激光焊接时应注意防止激光辐射对人体的伤害。 4. 操作人员应定期接受安全培训，提高安全意识。 以上是激光焊接工艺规程的相关内容，希望能对您有所帮助。

光纤激光焊接工艺原理

光纤激光焊接工艺原理 光纤激光焊接是一种高精度、高效率的焊接方法，广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等行业。它利用激光束的高能量密度和光纤的柔性传导特性，将工件表面局部加热，使其熔化并形成焊缝。本文将从光纤激光焊接的原理、工艺参数、优势和应用领域等方面进行介绍。 一、光纤激光焊接的原理 光纤激光焊接的原理是利用激光束的高能量密度将焊接区域加热至熔点以上，使金属材料熔化并形成焊缝。在光纤激光焊接中，激光器将激光束传输到焊接头部，然后通过光纤将激光束传导到焊接点。在焊接点，激光束与工件表面交互作用，产生局部加热。随着工件加热，金属材料熔化并形成焊缝，然后冷却固化，实现焊接。 光纤激光焊接的原理主要包括两个方面：激光束与工件相互作用和激光能量的转化。激光束与工件表面相互作用时，激光能量被吸收，使工件表面温度升高。当温度达到熔点以上时，金属材料开始熔化。激光能量的转化涉及激光束的吸收、传导和辐射。激光束通过吸收介质的能量转化为热能，然后通过传导和辐射传输到焊接点。 二、光纤激光焊接的工艺参数 光纤激光焊接的工艺参数对焊接质量和效率起着重要作用。其中，

激光功率、激光脉冲频率、焦距和光斑直径是影响焊接效果的关键参数。 1. 激光功率：激光功率决定了焊接过程中的能量输入量。适当的激光功率可以保证焊缝的充分熔化和深度穿透，提高焊接质量。 2. 激光脉冲频率：激光脉冲频率决定了激光束的作用时间。适当的脉冲频率可以控制焊接过程中的热输入量，实现焊接参数的精确控制。 3. 焦距：焦距是指激光束从激光头到焊接点的距离。适当的焦距可以控制激光束的聚焦深度和焦斑直径，影响焊接深度和焊缝质量。 4. 光斑直径：光斑直径决定了激光束的能量密度分布。适当的光斑直径可以实现焊接过程中的热输入均匀分布，提高焊接质量。 三、光纤激光焊接的优势 光纤激光焊接相比传统焊接方法具有许多优势。 1. 高能量密度：光纤激光焊接利用激光束的高能量密度，可以在较小的热影响区域内实现高温熔化，减少热影响和变形。 2. 高精度：光纤激光焊接具有较高的定位精度和焊接质量，可以实现精细焊接和微观组装。

激光焊接工艺简介【精品文档】

激光焊接工艺简介 一、激光焊接原理 激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于104-105W/cm2为热传导焊，此时熔深浅、焊接速度慢；功率密度大于105-107W/cm2时，金属表面受热作用下凹成“孔穴”，形成深熔焊，具有焊接速度快、深宽比大的特点。 热传导型激光焊接原理为：激光辐射加热待加工表面，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、峰功率和重复频率等激光参数，使工件熔化，形成特定的熔池。 用于齿轮焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接机主要涉及激光深熔焊接。下面重点介绍激光深熔焊接的原理。 激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接，其冶金物理过程与电子束焊接极为相似，即能量转换机制是通过“小孔”（Key-hole）结构来完成的。在足够高的功率密度激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔。这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部的入射光束能量，孔腔内平衡温度达2500℃左右，热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周包围着固体材料（而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中，能量首先沉积于工件表面，然后靠传递输送到内部）。孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。光束不断进入小孔，小孔外的材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。就是说，小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。上述过程的所有这一切发生得如此快，使焊接速度很容易达到每分钟数米。 二、激光深熔焊接的主要工艺参数 （1)激光功率。激光焊接中存在一个激光能量密度阈值，低于此值，熔深很浅，一旦达到或超过此值，熔深会大幅度提高。只有当工件上的激光功率密度超过阈值（与材料有关），等离子体才会产生，这标志着稳定深熔焊的进行。如果激光功率低于此阈值，工件仅发生表面熔化，也即焊接以稳定热传导型进行。而当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时，深熔焊和传导焊交替进行，成为不稳定焊接过程，导致熔深波动很大。激光深熔焊时，激光功率同时控制熔透深度和焊接速度。焊接的熔深直接与光束功率密度有关，且是入射光束功率和光束焦斑的函数。一般来说，对一定直径的激光束，熔深随着光束功率提高而增加。 （2)光束焦斑。光束斑点大小是激光焊接的最重要变量之一，因为它决定功率密度。但对高功率激光来说，对它的测量是一个难题，尽管已经有很多间接测量技术。 光束焦点衍射极限光斑尺寸可以根据光衍射理论计算，但由于聚焦透镜像差的存在，

激光焊接的工艺技术和性能特点介绍讲解

激光焊接的工艺技术和性能特点介绍 激光焊接的工艺技术和性能特点 一、激光焊接的工艺参数。 1、功率密度。功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密 度，在微秒时间范围内，表层即可加热至沸点，产生大量汽化。因此，高功率密度对于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度，表层温度达到沸点需要经历数毫秒，在表层汽化前，底层达到熔点，易形成良好的熔融焊接。因此，在传导型激光焊接中，功率密度在范围在104~106W/cm2。 2、激光脉冲波形。激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题，尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面，金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉，且反射率随表面温度变化。在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大。 3、激光脉冲宽度。脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一，它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数，也是决定加工设备造价及体积的关键参数。 4、离焦量对焊接质量的影响。激光焊接通常需要一定的离做文章一，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。焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。按几何光学理论，当正负离做文章一相等时，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。实验表明，激光加热50~200us材料开始熔化，形成液相金属并出现问分汽化，形成市压蒸汽，并以极高的速度喷射，发出耀眼的白光。与此同时，高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘，在熔池中心形成凹陷。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。 、激光焊接工艺方法

激光焊接工艺、激光焊接的工作原理及工艺参数

激光焊接工艺、激光焊接的工作原理及工艺参数 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 激光焊接 激光焊接机是激光材料加工用的机器，又常称为激光点焊机、镭射焊机，按其工作方式常可分为激光模具烧焊机（手动焊接机）、自动激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机，光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池以达到焊接的目的。 激光焊接机焊接是把能量密度很高的激光束照射到两部分材料上，使局部受热熔化，然后冷却凝固连成一体。相对传统的焊接工艺，激光焊接机具有以下优点： 1、无接触加工，对焊接零件没有外力作用。 2、激光能量高度集中，热影响小，热变形小。 3、可以焊接高熔点，难熔，难焊的金属，如钛合金，铝合金等。可实现某些异种材料间的焊接。 4、焊接过程对环境没有污染，在空气中可以直接焊接，工艺简便。 5、焊点小，焊缝窄，整齐美观，焊后无需处理或只需简单处理工序。焊缝组织均匀，气孔少，缺陷少，可减少和优化母材质杂，焊缝的机械强度往往高于母材的机械强度。激光焊接的机械性能、抗蚀性能和电磁学性能上优于常规焊接方法。 6、激光可精确控制，聚焦光点小，可高精度定位，实现精密加工。 7、易于与计算机数控系统或机械手，机器人配合，实现自动焊接，提高生产效率。 激光焊接技术工艺参数 1、功率密度

激光焊工艺

激光焊工艺 1. 概述 激光焊是一种利用高能量密度激光束将工件加热至熔化状态并实现焊接的工艺。与传统焊接方法相比，激光焊具有高能量聚焦、热输入集中、热影响区小、精细控制等优点，被广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备等领域。 2. 激光焊的原理 激光焊通过将高能量密度的激光束聚焦到工件上，使其表面温度迅速升高，达到熔化或蒸发的温度。在激光束的作用下，工件表面形成一个熔池，然后通过控制激光束的位置和功率，将两个或多个工件进行连接。 3. 激光焊的设备 3.1 激光源 激光源是激光焊设备中最核心的部分，它产生高能量密度的激光束。常见的激光源包括CO2激光器、固体激光器和半导体激光器。 3.2 光学系统 光学系统用于将激光束聚焦到工件上，并实现对焦点位置的精确控制。它通常包括凸透镜、反射镜、扫描镜等组件。 3.3 工件夹持装置 工件夹持装置用于固定和定位待焊接的工件，以保证焊接的精度和稳定性。常见的夹持装置包括夹具、三爪夹等。 3.4 控制系统 控制系统用于对激光焊设备进行参数设置和监控，以实现焊接过程的自动化控制。它通常由计算机控制，可以实时监测焊接质量和调整焊接参数。 4. 激光焊的优点 4.1 高能量聚焦 激光束经过透镜聚焦后，能量密度大大增加，使得激光能够在短时间内迅速加热工件表面，实现快速焊接。

4.2 热输入集中 激光束的直径可以调节，使得热输入集中在小范围内，减少了热影响区的大小，降低了变形和残余应力。 4.3 焊缝质量高 激光焊具有较小的熔化区域和热影响区，焊接过程中没有明显的气孔和夹杂物产生，焊缝质量较高。 4.4 焊接速度快 激光焊能够实现高速焊接，提高了生产效率。在自动化生产线上应用广泛。 5. 激光焊的应用 5.1 汽车制造 激光焊在汽车制造中广泛应用于车身焊接、零部件连接等工艺。它可以实现高强度、高密度的连接，提高汽车的结构强度和安全性。 5.2 航空航天 航空航天领域对材料的要求非常严格，激光焊能够实现高精度、无损伤的焊接，被广泛应用于飞机发动机、航天器结构等关键部件的制造。 5.3 电子设备 激光焊在电子设备制造中常用于微细连接和封装。它可以实现对小尺寸、高密度电子元器件的精确焊接，提高了电子设备的可靠性和性能。 6. 激光焊的发展趋势 6.1 高功率激光焊 随着激光技术的不断进步，高功率激光焊正在成为激光焊的发展方向。高功率激光焊可以实现更大厚度的焊接和更高速度的生产。 6.2 智能化控制 智能化控制系统将成为未来激光焊设备的重要组成部分。通过将传感器和计算机技术应用于激光焊过程中，可以实现实时监测、数据分析和自动调整，提高了生产效率和质量。 6.3 多波长激光焊 多波长激光源可以实现对不同材料的适应性更好的焊接。未来的发展方向是将多个波长的激光源集成到一个设备中，以满足复杂材料组合的需求。

激光焊接原理与主要工艺参数

1．激光焊接原理 激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于104~105 W/cm2 为热传导焊，此时熔深浅、焊接速度慢；功率密度大于105~107 W/cm2 时，金属表面受热作用下凹成“孔穴” ，形成深熔焊，具有焊接速度快、深宽比大的特点。 其中热传导型激光焊接原理为：激光辐射加热待加工表面，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、峰功率和重复频率等激光参数，使工件熔化，形成特定的 熔池。 用于齿轮焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接机主要涉及激光深熔焊接。下面重点介绍激光深熔焊接的原理。 激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接，其冶金物理过程与电子束焊接极为相似，即能量转换机制是通过“小孔”（Key-hole）结构来完成的。在足够高的功率密度 激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔。这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部的入射光束能量，孔腔内平衡温度达2500 0C 左右，热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周包围着固体材料（而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中，能量首先沉积于工件表面，然后靠传递输送到内部）。孔壁外液体流动和 壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。光束不断进入小孔，小 孔外的材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。就是说，小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。上述过程的所有这一切发生得如此快，使焊接速度很容易达到每分钟数米。 2. 激光深熔焊接的主要工艺参数 1）激光功率。激光焊接中存在一个激光能量密度阈值，低于此值，熔深很浅，一旦达到或超过此值，熔深会大幅度提高。只有当工件上的激光功率密度超过阈值（与材料有关），等离子体才会产生，这标志着稳定深熔焊的进行。如果激光功率低于此阈值，工件仅发生表面熔化，也即焊接以稳定热传导型进行。而当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时，深熔焊和传导焊交替进行，成为不稳定焊接过程，导致熔深波动很大。激光深熔焊时，激光功率同时控制熔透深度和焊接速度。焊接的熔深直接与光束功率密度有关，且是入射光束功率和光束焦斑的函数。一般来说，对一定直径的激光束，熔深随着光束功率提高而增加。 2）光束焦斑。光束斑点大小是激光焊接的最重要变量之一，因为它决定功率密度。但对高功率激光来说，对它的测量是一个难题，尽管已经有很多间接测量技术。 光束焦点衍射极限光斑尺寸可以根据光衍射理论计算，但由于聚焦透镜像差的存在，实际光斑要比计算值偏大。最简单的实测方法是等温度轮廓法，即用厚纸烧焦和穿透聚丙烯板后测量焦斑和穿孔直径。这种方法要通过测量实践，掌握好激光功率大小和光束作用的时间。 3）材料吸收值。材料对激光的吸收取决于材料的一些重要性能，如吸收率、反射率、热导率、熔化温度、蒸发温度等，其中最重要的是吸收率。 影响材料对激光光束的吸收率的因素包括两个方面：首先是材料的电阻系数，经过对材料抛光表面的吸收率测量发现，材料吸收率与电阻系数的平方根成正比，而电阻系数又随温度而变化；其次，材料的表面状态（或者光洁度）对光束吸收率有较重要影响，从而对焊接效果产生明显作用。

电芯激光焊接技术工艺

电芯激光焊接技术工艺 激光焊接技术作为一种高效、精确的焊接方法，被广泛应用在各个领域。而在电池制造领域，尤其是电动汽车和储能领域，电芯激光焊接技术成为了一种重要的焊接方法。本文将详细介绍电芯激光焊接技术的工艺流程和特点。 一、工艺流程 电芯激光焊接技术是将激光束聚焦在电芯焊点上，通过高能量的激光束瞬间加热焊点，使其熔化并形成焊接接头。其工艺流程主要包括以下几个步骤： 1. 准备工作：包括电芯的清洁、定位和固定等。在焊接前，需要对电芯进行清洁处理，确保焊接表面无杂质。同时，需要准确定位和固定电芯，以保证焊接的准确性和稳定性。 2. 参数设定：根据焊接材料和要求，设定合适的激光功率、焊接速度和焊缝大小等参数。这些参数的设定需要根据具体情况进行优化，以达到最佳的焊接效果。 3. 激光焊接：将激光束聚焦在焊点上，通过高能量的激光束加热焊点。焊点材料在瞬间受热后迅速熔化，并形成焊接接头。焊接过程需要控制激光束的功率和焊接速度，以确保焊接质量和效率。 4. 检测和质检：焊接完成后，需要对焊接接头进行检测和质检。常

用的方法包括视觉检测、超声波检测和X射线检测等。通过检测和质检，可以确保焊接接头的质量和可靠性。 二、特点 电芯激光焊接技术具有以下几个特点： 1. 高精度：激光焊接技术可以实现焊点的高精度定位和焊接，焊接接头的尺寸和形状可以控制在微米级别，保证了焊接的准确性和稳定性。 2. 高效率：激光焊接技术的焊接速度快，焊接周期短，可以大幅提高生产效率。同时，焊接过程中不需要使用焊接剂，减少了焊接工艺的复杂性和成本。 3. 无接触：激光焊接是一种非接触式的焊接方法，激光束可以在空气中传输，并在焊接点上产生高温。这种无接触的特点可以减少对焊接材料的损伤，提高焊接质量。 4. 焊接质量高：激光焊接技术可以实现焊接接头的高质量和可靠性。激光焊接接头的焊缝紧密，焊接强度高，具有良好的密封性和耐腐蚀性。 5. 环保节能：激光焊接技术不需要使用焊接剂和其他辅助材料，减少了焊接过程中产生的废料和污染物。同时，激光焊接的功率可以根据需要进行调节，节约能源。

激光焊接工艺详解

激光焊接工艺详解 随着科学技术的发展，近年来出现了激光焊接。那么什么是激光焊接呢？激光焊接的特点与优点又有哪些呢？ 下图是激光焊接的工作原理： 首先，什么是激光？世界上的第一个激光束于1960年利用闪光灯泡激发红宝石晶粒所产生，因受限于晶体的热容量，只能产生很短暂的脉冲光束且频率很低。虽然瞬间脉冲峰值能量可高达106瓦，但仍属于低能量输出. 激光技术采用偏光镜反射激光产生的光束使其集中在聚焦装置中产生巨大能量的光束，假如焦点靠近工件，工件就会在几毫秒内熔化和蒸发，这一效应可用于焊接工艺高功率CO2及高功率YAG激光器的出现，开辟了激光焊接的新领域。激光焊接设备的关键是大功率激光器，主要有两大类，一类是固体激光器，又称Nd:YAG 激光器。Nd（钕）是一种稀土族元素，YAG代表钇铝柘榴石，晶体结构与红宝石相似。Nd:YAG激光器波长为1.06μm，主要优点是产生的光束可以通过光纤传送，因此可以省往复杂的光束传送系统，适用于柔性制造系统或远程加工，通常用于焊接精度要求比较高的工件。汽车产业常用输出功率为3-4千瓦的Nd:YAG激光器。另一类是气体激光器，又称CO2激光器，分子气体作工作介质，产生均匀为10.6μm的红外激光，可以连续工作并输出很高的功率，标准激光功率在2-5千瓦之间。 与其它传统焊接技术相比，激光焊接的主要优点是： 1、速度快、深度大、变形小。 2、能在室温或特殊条件下进行焊接，焊接设备装置简单。例如，激光通过电磁场，光束不会偏移；激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊，并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。

3、可焊接难熔材料如钛、石英等，并能对异性材料施焊，效果良好。 4、激光聚焦后，功率密度高，在高功率器件焊接时，深宽比可达5：1，最高可达10：1。 5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑，且能精确定位，可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。 6、可焊接难以接近的部位，施行非接触远间隔焊接，具有很大的灵活性。尤其是近几年来，在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术，使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。 7、激光束易实现光束按时间与空间分光，能进行多光束同时加工及多工位加工，为更精密的焊接提供了条件。 但是，激光焊接也存在着一定的局限性： 1、要求焊件装配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有明显偏移。这是由于激光聚焦后光斑尺雨寸小，焊缝窄，为加填充金属材料。若工件装配精度或光束定位精度达不到要求，很轻易造成焊接缺陷。 2、激光器及其相关系统的成本较高，一次性投资较大。 激光焊接的工艺参数 1功率密度 功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密度，在微秒时间范围内，表层即可加热至沸点，产生大量汽化。因此，高功率密度对于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度，表层温度达到沸点需要经历数毫秒，在表层汽化前，底层达到熔点，易形成良好的熔融焊接。因此，在传导型激光焊接中，功率密度在范围在 104~106W/cm2。 2激光脉冲波形 激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题，尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面，金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉，且反射率随表面温度变化。在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大。 3激光脉冲宽度 脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一，它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数，也是决定加工设备造价及体积的关键参数。

激光焊接技术

激光焊接技术 激光器的优势 与传统的电弧焊接工艺相比，激光束接缝有很多好处： •小区域内选择性的能量应用：降低热应力和减小热影响区，极低的畸变。 •接合缝窄、表面平滑：降低甚至消灭再加工。 •高强度与低焊接体积结合：焊接后的工件可以经受弯曲或者液压成形。 •易于集成：可与其他生产操作结合，例如对准或者弯曲。 •接缝只有一边需要接近。 •高工艺速度缩短加工时间。 •特别适用于自动化技术。 •良好的程序控制：机床控制和传感器系统检测工艺参数并保证质量。 •激光束可以不接触工件表面或者不对工件施加力的情况下产生焊点。 焊接和钎焊金属

热传导焊接中，表面被熔化 激光束可以在金属表面连接工件或者产生深焊缝，也可以和传统的焊接方法相结合或用作钎焊。 1 热传导焊接 热传导焊接中，激光束沿着共同的接缝熔化相配零件，熔融材料流到一起并凝固，产生一个不需要任何额外研磨或精加工的平滑、圆形的焊缝。

深熔焊产生一个充满蒸气的孔，或者叫小孔效应 热传导焊接深度范围在仅仅几十分之一毫米到一毫米。金属的热导率限制了最大的焊接深度，焊接点的宽度总是大于它的深度。 变速器部件的深熔焊

显微镜下观察到的激光焊接横截面 如果热量不能迅速地散去，加工温度就会上升到气化温度以上，金属蒸气形成，焊接深度急剧增加，工艺变成了深熔焊。 2 深熔焊 深熔焊需要大约1MW/cm2的极高功率密度。激光束熔化金属的同时产生蒸气，蒸气在熔融金属上施加压力并部分取代它，同时，材料继续熔化，产生一个深、窄、充满蒸气的孔，即小孔效应。激光束沿着焊缝前进，小孔随之移动，熔融金属环流小孔并在其轨迹内凝固，产生一个深、窄的内部结构均匀的焊接，焊接深度可能比焊接宽度的大十倍，达到25mm或者更深。

激光焊接原理与主要工艺参数

1 .激光焊接原理 激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激 光深熔焊接。功率密度小于104~105W/cm2为热传导焊，此时熔深浅、焊接速度慢；功率密度大于105~107W/cm2时，金属表面受热作用下凹成“孔穴”，形成深熔焊，具有焊接速 度快、深宽比大的特点。 其中热传导型激光焊接原理为：激光辐射加热待加工表面，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、峰功率和重复频率等激光参数，使工件熔化，形成特定的 熔池。 用于齿轮焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接机主要涉及激光深熔焊接。下面重点介绍激光深 熔焊接的原理。 激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接，其冶金物理过程与电子束焊接极为相似，即能量转换机制是通过“小孔”（Key-hole）结构来完成的。在足够高的功率密度 激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔。这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部 的入射光束能量，孔腔内平衡温度达25000c左右，热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使 包围着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周包围着固体材料（而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中，能量首先沉积于工件表面，然后靠传递输送到内部）。孔壁外液体流动和 壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。光束不断进入小孔，小 孔外的材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。就是说，小孔和围 着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙 并随之冷凝，焊缝于是形成。上述过程的所有这一切发生得如此快，使焊接速度很容易达到 每分钟数米。 2 .激光深熔焊接的主要工艺参数 1）激光功率。激光焊接中存在一个激光能量密度阈值，低于此值，熔深很浅，一旦达到或 超过此值，熔深会大幅度提高。只有当工件上的激光功率密度超过阈值（与材料有关），等离子体才会产生，这标志着稳定深熔焊的进行。如果激光功率低于此阈值，工件仅发生表面熔化，也即焊接以稳定热传导型进行。而当激光功率密度处于小孔形成的临界条件附近时， 深熔焊和传导焊交替进行，成为不稳定焊接过程，导致熔深波动很大。激光深熔焊时，激光功率同时控制熔透深度和焊接速度。焊接的熔深直接与光束功率密度有关，且是入射光束功率和光束焦斑的函数。一般来说，对一定直径的激光束，熔深随着光束功率提高而增加。 2）光束焦斑。光束斑点大小是激光焊接的最重要变量之一，因为它决定功率密度。但对高功率激光来说，对它的测量是一个难题，尽管已经有很多间接测量技术。 光束焦点衍射极限光斑尺寸可以根据光衍射理论计算，但由于聚焦透镜像差的存在，实际光斑要比计算值偏大。最简单的实测方法是等温度轮廓法，即用厚纸烧焦和穿透聚丙烯板 后测量焦斑和穿孔直径。这种方法要通过测量实践，掌握好激光功率大小和光束作用的时间。 3）材料吸收值。材料对激光的吸收取决于材料的一些重要性能，如吸收率、反射率、热导率、 熔化温度、蒸发温度等，其中最重要的是吸收率。 影响材料对激光光束的吸收率的因素包括两个方面：首先是材料的电阻系数，经过对材 料抛光表面的吸收率测量发现，材料吸收率与电阻系数的平方根成正比，而电阻系数又随温

CO2激光焊焊接工艺要求及工艺参数

C02激光焊焊接工艺要求及工艺参数 1.接头形式及装配要求 激光焊应用较多是对接接头和搭接接头，激光焊对焊件装配质量要求较高，对接焊时，如果接头错边太大，会使人射激光在板角处反射，焊接过程不稳定，所以对接接头错边一般小于0.25板厚。薄板焊时，间隙太大，焊后焊缝表面成形不饱满，严重时形成穿孔，所以对接接头装配间隙一般小于0.10板厚。 搭接焊时，板间间隙过大，易造成上下板间熔合不良，所以搭接接头装配间隙一般小于0.25板厚。 但实际应用中允许根据实际情况适当增加装配公差，改善激光焊接头准备的不理想状态，但经验表明，当装配间隙超过板厚的3%,自熔焊缝容易产生不饱满。同时注意，激光焊过程中，焊件应夹紧，以防止焊接变形。光斑在垂直于焊接运动方向对焊缝中心的偏离量应小于光斑半径。 对于钢铁材料，焊前焊件表面需进行除锈、脱脂处理，必要时，焊前需要酸洗，然后用乙醛、丙酮或四氯化碳清洗。 激光深熔焊可以进行全位置焊，在起焊和收尾逐渐过渡时，可通过调节激光

功率的递增和衰减过程以及改变焊接速度来实现，在焊接环缝时可实现首尾平滑过渡。利用内反射来增强激光吸收的焊缝常常能提高焊接过程的效率和熔深。 填充金属 激光焊适合于自熔焊,一般不需要要填充金属，但有时仍需要填充金属。填充金属的优点是能改变焊缝化学成分，从而达到控制焊缝组织、改善接头力学性能的目的。在有些情况下，还能提高焊缝抗结晶裂纹敏感性。 填充金属主要是以焊丝的形式加入，可以是冷态，也可以是热态。深熔焊时，填充金属量不能过大，以免破坏小孔效应。 3.工艺参数 连续激光焊的工艺参数同激光焊一样，主要包括激光功率、焊接速度、光斑直径、焦点离和保护气体种类及流量。 1）激光功率P 激光功率是指激光器的输出功率，激光焊熔深与输出功率密切相关，对一定的光斑直径，焊接熔深随有微功率的增加增加。 2）焊接速度V在一定的激光功率下，提高焊接速度，热输入下降，焊缝熔深减小。适当降低焊接速度可加大熔深，但若焊接速度过低，熔深却不会再增加，反而使熔宽增大。正常情况下，当功率和其他参数保持不变时，焊缝熔深随着焊接速度加快而减小。

激光焊工艺技术

激光焊工艺技术 激光焊工艺技术是一种先进的焊接方法，具有高效、高精度、高质量的特点。它采用激光束作为热源，通过对焊接材料进行加热和熔化，实现焊接的目标。激光焊工艺技术在航空航天、汽车制造、电子器件等领域广泛应用，并且逐渐取代了传统的焊接方法。 激光焊工艺技术的主要特点是焊接速度快。激光束的高能量密度使得焊接材料瞬间达到熔点，从而实现快速的焊接。与传统的焊接方法相比，激光焊可以大大提高生产效率，减少生产成本。 激光焊的另一个优点是焊接的缝道窄。激光束的聚焦能力强，可以将焦点聚集在很小的区域内。这意味着在焊接过程中可以控制焊接缝道的宽度，使其更加精细。这对于一些精密零件的焊接非常重要，可以确保焊接质量的稳定性。 激光焊的焊接质量也非常高。由于激光束的高能量密度和聚焦能力，焊接时产生的热影响区域较小，减少了材料变形和裂纹的可能性。同时，激光焊还具有良好的焊接深度和焊缝质量分布均匀的特点，可以获得高强度的焊接接头。 激光焊的工艺稳定性也比较高。激光束的聚焦和移动由计算机控制，可以实现自动化生产，大大降低了操作人员的技术要求。同时，激光焊还可以通过添加辅助材料来提高焊接的效果，例如喷粉焊。

虽然激光焊具有很多优点，但是在实际应用中还存在一些问题需要解决。首先，激光焊的设备较为昂贵，对于一些中小型企业来说，投资较大。其次，激光焊在一些特殊材料的焊接上还存在一些技术难题，例如铝合金的焊接。 总的来说，激光焊工艺技术是一种非常先进的焊接方法。它具有高效、高精度、高质量的特点，在航空航天、汽车制造、电子器件等领域发挥着重要作用。随着激光技术的不断发展，激光焊工艺技术有望在更多领域得到应用，并且不断提高焊接质量和效率，推动工业制造的进步。

激光焊接原理及工艺应用培训

激光焊接原理及工艺应用培训 激光焊接是一种高效、精确而可靠的焊接方法，广泛应用于工业生产中的各个领域。它利用激光光束对焊接材料进行加热，使其熔化并形成坚固的焊缝。激光焊接具有诸多优点，如高能量密度、焊接速度快、热影响区小、焊缝质量好等，因此在汽车制造、电子设备生产、航空航天等行业得到了广泛应用。 激光焊接的原理是利用高能量密度的激光光束对焊接材料进行加热。激光光束经由透镜或光纤导引后，聚焦成较小的点，光能通过吸收和传导转化为热能，使材料表面温度升高，达到熔化甚至汽化的程度。同时，还可以通过调节激光功率、焦距及扫描频率等参数，来控制焊接过程中的焊缝形态和质量。激光焊接的能量聚焦性极好，焊缝热影响区小，可以实现高精度的焊接。 激光焊接工艺包括了预处理、加工参数选择、焊接过程控制等几个关键的环节。首先，要对材料进行预处理，包括清洁、去除氧化层等工序，确保焊接表面的洁净度。其次，需要选择适当的激光参数，包括激光功率、脉冲宽度、聚焦距离等，以保证焊接的质量和效率。最后，在焊接过程中，需要控制焊接速度、焊机的位置和角度等参数，以获得理想的焊接结果。 激光焊接在工艺应用中有着广泛的应用。首先，它可以实现高速度的焊接，适用于对生产效率要求高的行业，如汽车制造。其次，由于激光焊接的热影响区小，适用于对焊接材料有高要求的领域，如微电子设备的制造。此外，激光焊接还可以实现不同材料之间的焊接，如金属与陶瓷的焊接，因此在航空航天

领域有着广泛的应用前景。 综上所述，激光焊接是一种高效、精确而可靠的焊接方法。它利用激光光束对焊接材料进行加热，实现高质量焊缝的形成。激光焊接的工艺应用十分广泛，包括汽车制造、电子设备生产、航空航天等行业。随着科技的不断发展，激光焊接技术将进一步完善，为各行各业的生产提供更加高效和可靠的焊接解决方案。激光焊接作为一项高科技的加工技术，其应用领域日益扩大。具有激光精确聚焦和高能量密度的特点，使得激光焊接可以用于焊接异种金属、高反射率金属、高熔点金属以及特殊材料等。与传统焊接方法相比，激光焊接具有很多优势，如焊缝质量好、热影响区小、焊接速度快等。因此，激光焊接在现代制造业中得到了广泛应用。 首先，激光焊接在汽车制造行业中发挥着重要作用。汽车的制造需要对大量金属材料进行焊接，传统的电弧焊接方法存在着熔深不均匀、气孔等缺陷。而激光焊接技术可以克服这些问题，实现焊缝的高质量和高效率。激光焊接不仅可以将金属板材焊接在一起，还可用于焊接汽车发动机部件、底盘结构等复杂零部件。通过激光焊接，可以实现汽车制造过程中的高速焊接、焊接能耗的降低，提高汽车的整体质量和工作效率。 其次，在电子设备制造行业中，激光焊接也被广泛应用。电子设备制造对焊接质量和速度有特殊要求，而激光焊接技术可以满足这些要求。激光焊接在电子元件和电路板的制造中有广泛的应用，可以实现微小电子元件的高精度焊接，避免因传统焊接方法产生的应力和热影响导致元件损坏。此外，激光焊接还

激光焊工艺参数

激光焊工艺参数 引言 激光焊是一种高精度、高效率的焊接方法，其工艺参数对焊接质量和效率具有重要影响。本文将对激光焊工艺参数进行全面、详细、完整深入地探讨，以帮助读者更好地理解和应用激光焊技术。 二级标题一：激光焊的原理 激光焊是利用激光束的高能量和高浓度，将焊接材料瞬间加热至熔化或蒸发的焊接技术。其原理主要包括以下几个方面： 三级标题一：吸收特性 激光束在金属材料表面的吸收特性影响着焊接效果。不同材料的吸收率会因为激光波长的不同而有所差异。通常，金属材料对于激光大部分是反射的，只有激光的一小部分被吸收从而转化为热能。 三级标题二：热传导 激光焊时，激光束瞬间加热的区域会导致焊缝两侧的材料发生热传导。合理的热传导可以提高焊缝的质量和强度，减少变形。 三级标题三：熔化和凝固 激光的高能量可以瞬间将焊接材料加热至熔化温度，形成液态金属。然后，激光束被停止时，熔融金属迅速冷却凝固，形成焊缝。 二级标题二：影响激光焊质量的工艺参数 激光焊的质量受到众多工艺参数的影响。下面将介绍几个关键的工艺参数和它们对焊接质量的影响。

三级标题一：激光功率 激光功率是指单位时间内激光束向焊接工件输入的能量。激光功率的大小直接影响焊接速度和焊缝形成的深度。功率过低会导致焊缝不完全，功率过高则容易引起过烧现象。 三级标题二：激光扫描速度 激光扫描速度是指激光束在工件表面的移动速度。高速度可以提高焊接效率，但可能会影响焊缝的充实度和质量。 三级标题三：焦点位置 焦点位置是指激光束与焊接工件之间的最佳焦距位置。焦点位置的调整可以控制焊缝的宽度和深度。 三级标题四：辅助气体 辅助气体在激光焊过程中起到保护焊缝，去除熔融金属等作用。常用的辅助气体有惰性气体、氧气或氮气等。合理选择辅助气体可以减少焊缝气孔和氧化物的形成。 二级标题三：激光焊工艺参数的优化方法 为了获得理想的焊接质量，激光焊工艺参数需要进行优化。下面将介绍几种常见的优化方法。 三级标题一：试焊实验 通过试焊实验，可以调整和优化激光功率、扫描速度、焦点位置等工艺参数，以获得最佳的焊接质量。 三级标题二：数值模拟 利用数值模拟软件对激光焊过程进行模拟，可以预测焊接质量和最优参数配置。通过不断调整工艺参数，可以提高焊接质量。

激光焊接工艺参数

激光焊接原理与主要工艺参数 逾11激光焊接原理 激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可 分为热传导型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于为热 传导焊，此时熔深浅、焊接速度慢；功率密度大于时， 金属表面受热作用下凹成“孔穴”，形成深熔焊，具有焊接速度快、深宽比大的特点。其中热传导型激光焊接原理为：激光辐射加热待加工表面，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、峰功率和重复频率等激光参数，使工件熔化，形成特定的熔池。用于齿轮焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接机主要涉及激光深熔焊接。下面重点介绍激光深熔焊接的原理。激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接，其冶金物理过程与电子束焊接极为相似，即能量转换机制是通过“小孔”（） 结构来完成的。在足够高的功率密度激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔。这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部的入射光束能量，孔腔内平衡温度达左右，热量从这个高温孔腔外壁传递出 来，使包围着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周包围着固体材料（而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中，能量首先沉积于工件表面，然后靠传递输送到内部）。孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。光束不断进入小孔，小孔外的材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。就是说，小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。上述过程的所有这一切发生得如此快，使焊接速度很容易达到每分钟数米。 2.激光深熔焊接的主要工艺参数 ）激光功率。激光焊接中存在一个激光能量密度阈值，低于此值，熔深很浅，一旦达到或超过此值，熔深会大幅度提高。只有当工件上的激光功率密度超过阈值（与材料有关），等离子体才会产生，这标志着稳定深熔