什么是激光焊接
　　在工業(yè)加工中激光焊接機的使用很廣，典型的金屬手機殼，金銀首飾，假牙等。。。他能完成傳統焊接不能做到的精密焊接，效果好！
　　傳統焊接主要有電阻電焊、縫焊、二氧化碳激光打標機等方式。電阻電焊通過(guò)施加在點(diǎn)焊電極上的電流將零件的接觸表面熔化，然后在壓力作用下連接在一起?？p焊用滾輪電極代替電阻電焊的點(diǎn)焊電極，滾輪電極傳遞焊接電流和壓力，其轉動(dòng)與零件的移動(dòng)相互協(xié)調，產(chǎn)生連續的焊縫，主要用于密封性焊接或縫點(diǎn)焊工件，例如油箱。二氧化碳焊是一種電弧焊，即局部加熱來(lái)熔化和連接零件而不需要施壓的一種焊接方法，在電極與工件之間的電弧作為熱源，同時(shí)施加二氧化碳遮住電弧和熔化區，使之與大氣隔開(kāi)。
　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)出現了激光焊接。那么什么是激光焊接呢？激光焊接的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)又有哪些呢？激光技術(shù)采用偏光鏡反射激光產(chǎn)生的光束使其集中在聚焦裝置中產(chǎn)生巨大能量的光束，如果焦點(diǎn)靠近工件，工仵就會(huì )在幾毫秒內熔化和蒸發(fā)，這一效應可用于焊接工藝高功率CO2及高功率YAG激光器的出現，開(kāi)辟了激光焊接的新領(lǐng)域。激光焊接設備的關(guān)鍵是大功率激光器，主要有兩大類(lèi)，一類(lèi)是固體激光器，又稱(chēng)Nd:YAG激光器。Nd（釹）是一種稀土族元素，YAG代表釔鋁柘榴石，晶體結構與紅寶石相似。Nd:YAG激光器波長(cháng)為1.06μm，主要優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生的光束可以通過(guò)光纖傳送，因此可以省去復雜的光束傳送系統，適用于柔性制造系統或遠程加工，通常用于焊接精度要求比較高的工件。汽車(chē)工業(yè)常用輸出功率為3-4千瓦的Nd:YAG激光器。另一類(lèi)是氣體激光器，又稱(chēng)CO2激光器，分子氣體作工作介質(zhì)，產(chǎn)生平均為10.6μm的紅外激光，可以連續工作并輸出很高的功率，標準激光功率在2-5千瓦之間。
　　激光焊接的特點(diǎn)是被焊接工件變形極小，幾乎沒(méi)有連接間隙，焊接深度/寬度比高，因此焊接質(zhì)量比傳統焊接方法高。但是，如向保證激光焊接的質(zhì)量，也就是激光焊接過(guò)程監測與質(zhì)量控制是一個(gè)激光利用領(lǐng)域的重要內容，包括利用電感、電容、聲波、光電等各種傳感器，通過(guò)電子計算機處理，針對不同焊接對象和要求，實(shí)現諸如焊縫跟蹤、缺陷檢測、焊縫質(zhì)量監測等項目，通過(guò)反饋控制調節焊接工藝參數，從而實(shí)現自動(dòng)化激光焊接。
　　在激光焊接中，光束焦點(diǎn)位置是最關(guān)鍵的控制工藝參數之一，在一定激光功率和焊接速度下，只有焦點(diǎn)處于最佳位置范圍內才能獲得最大熔深和好的焊縫形狀。在實(shí)際激光焊接中，為了避免和減少影響焦點(diǎn)位置穩定性的因素，需要專(zhuān)門(mén)的夾緊和設備技術(shù)，這種設備的精確程度與激光焊接的質(zhì)量高低是相輔相成的。
一、激光焊接的主要特性。
　　與其它傳統焊接技術(shù)相比，激光焊接的主要優(yōu)點(diǎn)是：
　　1、速度快、深度大、變形小。
　　2、能在室溫或特殊條件下進(jìn)行焊接，焊接設備裝置簡(jiǎn)單。例如，激光通過(guò)電磁場(chǎng)，光束不會(huì )偏移；激光在真空、空氣及某種氣體環(huán)境中均能施焊，并能通過(guò)玻璃或對光束透明的材料進(jìn)行焊接。
　　3、可焊接難熔材料如鈦、石英等，并能對異性材料施焊，效果良好。
　　4、激光聚焦后，功率密度高，在高功率器件焊接時(shí)，深寬比可達5：1，最高可達10：1。
　　5、可進(jìn)行微型焊接。激光束經(jīng)聚焦后可獲得很小的光斑，且能精確定位，可應用于大批量自動(dòng)化生產(chǎn)的微、小型工件的組焊中。
　　6、可焊接難以接近的部位，施行非接觸遠距離焊接，具有很大的靈活性。尤其是近幾年來(lái)，在YAG激光加工技術(shù)中采用了光纖傳輸技術(shù)，使激光焊接技術(shù)獲得了更為廣泛的推廣和應用。
　　7、激光束易實(shí)現光束按時(shí)間與空間分光，能進(jìn)行多光束同時(shí)加工及多工位加工，為更精密的焊接提供了條件。
　　但是，激光焊接也存在著(zhù)一定的局限性：
　　1、要求焊件裝配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有顯著(zhù)偏移。這是因為激光聚焦后光斑尺雨寸小，焊縫窄，為加填充金屬材料。若工件裝配精度或光束定位精度達不到要求，很容易造成焊接缺憾。
　　2、激光器及其相關(guān)系統的成本較高，一次性投資較大。
二、激光焊接熱傳導。
　　激光焊接是將高強度的激光束輻射至金屬表面，通過(guò)激光與金屬的相互作用，使金屬熔化形成焊接。在激光與金屬的相互作用過(guò)程中，金屬熔化僅為其中一種物理現象。有時(shí)光能并非主要轉化為金屬熔化，而以其它形式表現出來(lái)，如汽化、等離子體形成等。然而，要實(shí)現良好的熔融焊接，必須使金屬熔化成為能量轉換的主要形式。為此，必須了解激光與金屬相互作用中所產(chǎn)生的各種物理現象以及這些物理現象與激光參數的關(guān)系，從而通過(guò)控制激光參數，使激光能量絕大部分轉化為金屬熔化的能量，達到焊接的目的。
三、激光焊接的工藝參數。
　　1、功率密度。
　　功率密度是激光加工中最關(guān)鍵的參數之一。采用較高的功率密度，在微秒時(shí)間范圍內，表層即可加熱至沸點(diǎn)，產(chǎn)生大量汽化。因此，高功率密度對于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。對于較低功率密度，表層溫度達到沸點(diǎn)需要經(jīng)歷數毫秒，在表層汽化前，底層達到熔點(diǎn)，易形成良好的熔融焊接。因此，在傳導型激光焊接中，功率密度在范圍在104~106W/CM2。
　　2、激光脈沖波形。
　　激光脈沖波形在激光焊接中是一個(gè)重要問(wèn)題，尤其對于薄片焊接更為重要。當高強度激光束射至材料表面，金屬表面將會(huì )有60~98%的激光能量反射而損失掉，且反射率隨表面溫度變化。在一個(gè)激光脈沖作用期間內，金屬反射率的變化很大。
　　3、激光脈沖寬度。
　　脈寬是脈沖激光焊接的重要參數之一，它既是區別于材料去除和材料熔化的重要參數，也是決定加工設備造價(jià)及體積的關(guān)鍵參數。
　　4、離焦量對焊接質(zhì)量的影響。
　　激光焊接通常需要一定的離做文章一，因為激光焦點(diǎn)處光斑中心的功率密度過(guò)高，容易蒸發(fā)成孔。離開(kāi)激光焦點(diǎn)的各平面上，功率密度分布相對均勻。
　　離焦方式有兩種：正離焦與負離焦。焦平面位于工件上方為正離焦，反之為負離焦。按幾何光學(xué)理論，當正負離做文章一相等時(shí)，所對應平面上功率密度近似相同，但實(shí)際上所獲得的熔池形狀不同。負離焦時(shí)，可獲得更大的熔深，這與熔池的形成過(guò)程有關(guān)。實(shí)驗表明，激光加熱50~200us材料開(kāi)始熔化，形成液相金屬并出現問(wèn)分汽化，形成市壓蒸汽，并以極高的速度噴射，發(fā)出耀眼的白光。與此同時(shí)，高濃度汽體使液相金屬運動(dòng)至熔池邊緣，在熔池中心形成凹陷。當負離焦時(shí)，材料內部功率密度比表面還高，易形成更強的熔化、汽化，使光能向材料更深處傳遞。所以在實(shí)際應用中，當要求熔深較大時(shí)，采用負離焦；焊接薄材料時(shí)，宜用正離焦。
四、激光焊接工藝方法。
　　1、片與片間的焊接。
　　包括對焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等4種工藝方法。
　　2、絲與絲的焊接。
　　包括絲與絲對焊、交叉焊、平行搭接焊、T型焊等4種工藝方法。
　　3、金屬絲與塊狀元件的焊接。
　　采用激光焊接可以成功的實(shí)現金屬絲與塊狀元件的連接，塊狀元件的尺寸可以任意。在焊接中應注意絲狀元件的幾何尺寸。
　　4、不同金屬的焊接。
　　焊接不同類(lèi)型的金屬要解決可焊性與可焊參數范圍。不同材料之間的激光焊接只有某些特定的材料組合才有可能。
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