激光焊接技術(激光焊接技術論文)

什么叫激光焊接技術

激光焊接技術是激光加工技術中的重要部分，它是一種高能束的熱傳導性技術。與傳統的焊接工藝相比，激光焊接技術更加快捷方便，同時焊接的質量和穩定性更高，工件產生變形的可能也小，因此被大量投入工業生產。
　　激光焊接技術主要是利用拋物鏡或者凸透鏡匯集周圍的熱量，這時的激光就是一個高溫度的熱源，將其應用于工件接縫的表面，能夠起到焊接的作用。根據工件的不同，激光焊接的方式也有所不同，常用的激光焊接方式是傳導焊接和小孔焊接兩種。
　　在航天航空工業中，經常會利用激光焊接技術來進行工件的修復；在汽車制造領域，激光焊接技術被廣泛應用于散熱器、傳動軸等零部件的制造中。隨著激光加工技術的不斷發展，激光焊接技術的應用領域必然還會擴大。
　　2.3 攪拌摩擦焊接技術
　　攪拌摩擦焊接技術，顧名思義就是利用摩擦力產生的熱量進行焊接，這就決定了它的使用范圍，即低熔點的金屬焊接。這種焊接技術的自動化水平更高，接頭的質量和穩定性更好，并且節能低碳。
　　在進行攪拌摩擦焊接過程中，會將一個攪拌針插進焊縫中，利用摩擦力對金屬進行加熱，讓其呈現一種塑性狀態，同時金屬會形成旋轉的空洞，隨著攪拌針的不斷前移，旋轉空洞和塑
　　62形金屬各自向相反的方向移動，金屬在冷卻之后，焊接的縫隙密度會更高。
　　攪拌焊接技術主要用于造船業、航空航天業、建筑業、交通工具等領域。在造船業中，它主要被用來焊接甲板上、船頭上的部件；在航空航天業中，飛機的機身、油箱都會用到它；而交通工具領域，火車、高速列車等的車身、交換器等都要用攪拌摩擦焊旱季技術。
　　2.4 電渣焊接技術
　　電渣焊接技術是一種利用電阻熱進行焊接的技術。它能夠一次性焊接鋼材、鐵基金屬等質地較厚的工件，同時生產成本也較低，焊接質量較高。
　　電渣焊接技術依據的原理是：把電熱組作為一種熱源，用來熔化金屬和木材，之后冷卻凝固，使各金屬原子之間相互連接。常用的電渣焊技術主要有熔嘴、非熔嘴電渣焊技術，絲極電渣焊技術，板級電渣焊技術等。
　　電渣焊技術主要被應用于一些特殊的地方或行業，比如鐵路各個站點的焊接；鼓風爐殼等厚壁容器的焊接等等。
　　2.5 等離子弧焊接技術
　　等離子弧焊接技術是一種基于等離子弧切割工業的新型焊接技術。它是一種較為及其精密的焊接技術。
　　等離子弧焊接技術準確地說應該是“壓縮電弧焊接”，它是焊炬將整個電弧進行最大限度的壓縮，促使其中的等離子效應加劇，之后電弧就變成了一個具有穩定性、單向性的強大射流熱源，溫度高達 16000K~33000K，然后可以直接進行金屬的焊接。通常企業較為常用的等離子弧主要是轉移型的和非轉移型兩種。

什么是激光焊接？

激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一，焊接過程屬熱傳導型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過熱傳導向內部擴散，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復頻率等參數，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其獨特的優點，已成功地應用于微、小型零件焊接中。高功率CO2及高功率YAG激光器的出現，開辟了激光焊接的新領域。獲得了以小孔效應為理論基礎的深熔接，在機械、汽車、鋼鐵等工業部門獲得了日益廣泛的應用。
與其它焊接技術比較，激光焊接的主要優點是：激光焊接速度快、深度大、變形小。能在室溫或特殊的條件下進行焊接，焊接設備裝置簡單。例如，激光通過電磁場，光束不會偏移；激光在空氣及某種氣體環境中均能施焊，并能通過玻璃或對光束透明的材料進行焊接。
激光聚焦后，功率密度高，在高功率器件焊接時，深寬比可達5：1，最高可達10：1。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。便如，將銅和鉭兩種性質截然不同的材料焊接在一起，合格率幾乎達百分之百。也可進行微型焊接。激光束經聚焦后可獲得很小的光斑，且能精密定位，可應用于大批量自動化生產的微、小型元件的組焊中，例如，集成電路引線、鐘表游絲、顯像管電子槍組裝等由于采用了激光焊，不僅生產效率大、高，且熱影響區小，焊點無污染，大大提高了焊接的質量。
激光焊接的作用：
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。在YAG激光技術中采用光纖傳輸技術，使激光焊接技術獲得了更為廣泛的推廣與應用。激光束易實現光束按時間與空間分光，能進行多光束同時加工及多工位加工，為更精密的焊接提供了條件。

激光焊接技術簡介

激光焊接技術屬于熔融焊接，以激光束為能源，沖擊在焊件接頭上。

激發電子或分子使其在轉換成能量的過程中產生集中且相位相同的光束，Lar來自Light Amplification by Stimulated Emission Radiation的第一個字母所組成。
由光學震蕩器及放在震蕩器空穴兩端鏡間的介質所組成。介質受到激發至高能量狀態時，開始產生同相位光波且在兩端鏡間來回反射，形成光電的串結效應，將光波放大，并獲得足夠能量而開始發射出激光。 　激光亦可解釋成將電能、化學能、熱能、光能或核能等原始能源轉換成某些特定光頻（紫外光、可見光或紅外光的電磁輻射束的一種設備。轉換形態在某些固態、液態或氣態介質中很容易進行。當這些介質以原子或分子形態被激發，便產生相位幾乎相同且近乎單一波長的光束-----激光。由于具同相位及單一波長，差異角均非常小，在被高度集中以提供焊接、切割及熱處理等功能前可傳送的距離相當長。

激光焊接有哪些優點

激光焊接有哪些優點

　　激光焊接有哪些優點，相信大家在生活中都會見過很多的焊接方法，那么大家也多多少少了解過激光焊接在生活中的作用，其實激光焊接不僅是偶遇很多的作用，而且對比普通的焊技術還有很多的優點，那么激光焊接有哪些優點？

　　激光焊接有哪些優點1

　　 激光焊接與其它焊接技術相比，激光焊接的主要優點是：

　　1、速度快、深度大、變形小。

　　2、能在室溫或特殊條件下進行焊接，焊接設備裝置簡單。例如，激光通過電磁場，光束不會偏移；激光在真空、空氣及某種氣體環境中均能施焊，并能通過玻璃或對光束透明的材料進行焊接。

　　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，深寬比可達5：1，最高可達10：1。

　　5、可進行微型焊接。激光束經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化生產的微、小型工件的組焊中。（最小光斑可以到0、1mm）

　　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，在YAG激光加工技術中采用了光纖傳輸技術，及光纖連續激光器的普及使激光焊接技術獲得了更為廣泛的推廣和應用，更便于自動化集成。

　　7、激光束易實現光束按時間與空間分光，能進行多光束同時加工及多工位加工，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、激光器及其相關系統的成本較高，一次性投資較大。

　　激光焊接有哪些優點2

　　 1、激光光束質量好

　　激光聚焦后，功率密度高。高功率低階模激光聚焦后，焦斑直徑小。

　　 2、激光焊接速度快，深度大，變形小。

　　由于功率密度高，在激光焊接過程中在金屬材料中形成小孔，激光能量通過小孔傳遞到工件深部，橫向擴散較少。因此，激光束掃描過程中材料融合深度較大。速度快，單位時間焊接面積大。

　　 3、激光焊接特別適用于焊接精密敏感零件

　　由于激光焊接機焊接縱橫比大，比能量小，熱影響區小，焊接變形小，特別適用于焊接精密和熱敏零件，可消除焊后修正和二次加工。

　　 4、激光焊接機靈活性高

　　激光焊接機可實現任意角度焊接，可焊接難以接近的部位；可焊接各種復雜的焊接工件和形狀不規則的大型工件。實現任意角度焊接具有很大的靈活性。

　　 5、激光焊接可以焊接難焊接的.材料

　　激光焊接不僅可用于多種異質金屬材料之間的焊接，還可用于鈦、鎳、鋅、銅、鋁、鉻、鈮、金、銀等金屬及其合金、鋼、可伐合金等。合金材料之間的焊接。

　　 6、激光焊接機人工成本低

　　由于激光焊接時的熱輸入極低，焊后變形量很小，可以達到表面非常漂亮的焊接效果，因此激光焊接的后續處理很少，可以大大減少或消除巨大的拋光和整平工序上的人工。

　　 7、激光焊接機操作簡單

　　激光焊接機焊接設備簡單，操作過程簡單易學，上手容易。對工作人員的專業性要求不高，節省人工成本。

　　 8、激光焊接機安全性能強

　　高安全焊嘴只有在接觸金屬時才觸動開關才有效，并且觸摸開關具有體溫感應。

　　專用激光發生器在操作時有安全注意事項，操作時需佩戴激光發生器防護眼鏡，以減少對眼睛的傷害。

　　 9、激光焊接機的工作環境多種多樣

　　激光焊接機可用于各種復雜的工作環境，可在常溫或特殊條件下進行焊接。例如，激光焊接在很多方面都類似于電子束焊接。其焊接質量略遜于電子束焊接，但電子束只能在真空中傳輸，因此焊接只能在真空中進行，而激光焊接技術可以更先進。用于廣泛的工作環境。

　　 10、焊接系統高度靈活，易于實現自動化。

　　但是，激光焊接機也有一定的局限性。由于激光假期相關系統成本較高，一次性投資成本會更高。此外，激光焊接機還要求焊件安裝精度高，要求光源在商品工件上的位置不能有明顯偏差。

　　激光焊接有哪些優點3

　　 優點

　　1、聚焦后的激光束具有很高的功率密度，加熱速度快，可實現深熔焊和高速焊。由于激光加熱范圍小，在同等功率和焊接厚度條件下，焊接速度快、熱影響區小、焊接應力和變形小。

　　2、激光能發射、透射，能在空間傳播相當距離而衰減很小，可進行遠距離或一些難以接近部位的焊接;激光可通過光導纖維、棱鏡等光學方法彎曲傳輸、偏轉、聚焦，特別適合于微型零件、難以接近的部位或遠距離的焊接。

　　3、一臺激光器可供多個工作臺進行不同的工作，既可用于焊接，也可用于切割、合金化和熱處理，一機多用。

　　4、激光在大氣中損耗不大，可以穿過玻璃等透明物體，適合于在玻璃制成的密封容器里焊接被合金等劇毒材料;激光不受電磁場影響，不存在X射線防護，也不需要真空保護。

　　5、可以焊一般焊接方法難以焊接的材料，如高熔點金屬等，甚至可用于非金屬材料的焊接，如陶瓷、有機玻璃:焊后無需熱處理，適合于某些對熱輸入敏感材料的焊接。

　　 缺點

　　1、 等離子屏蔽問題。在激光焊接中母材受熱熔化、汽化形成深熔小孔時，孔中充滿金屬蒸汽，金屬氣體與激光作用形成等離子云。等離子云吸收和反射性很強，降低金屬材料對激光的吸收率，使激光的能量利用率降低。此外等離子云強烈時還可能對激光產生負透鏡效應，嚴重影響激光束的聚焦效果。

　　2、 橋接性差，焊縫裝夾精度要求高。激光光斑直徑很小，熱作用區小，橋接能力很差，對焊縫接頭對準的平整度和精度要求很高。

　　采用激光焊接時焊縫的縫隙寬度不能大于0、2mm，否則激光透過縫隙太多，能量損失很大。同時接頭兩側平整度太差時會發生焊接錯位，將嚴重影響焊接質量。這一方面對激光接頭的準備提出了很高的要求，另一方面要求裝夾精確，對裝夾的技術要求高，這都增加了工藝要求和焊接成本。在工業適用化上的技術難度較大。

　　3、 焊縫的硬度高，焊接熱裂紋傾向大。激光焊接時功率密度很大，熱作用區域很小，而熱輸入量小，所以焊接區域會產生很高的峰值溫度和溫度梯度，焊縫熔化金屬快速凝固收縮，這會帶來兩方面的影響:一是焊縫的硬度很高，有時可能大大高于母材，這在諸如船舶等特殊工業中的應用有所限制;二是對于某些金屬零件特別是經過深加工后存在高機械應力的金屬焊接后工件熱裂紋傾向大。

　　4、 凹陷及氣孔問題。激光焊接過程一般不采用添加填充材料，由于母材端面存在間隙、深熔小孔內金屬受熱汽化，焊接后焊縫處有時會存在凹陷。焊速高時焊接所形成的金屬蒸氣來不及從焊縫里跑出，殘留在快速熔化凝固后的焊縫里，也會形成氣孔。

　　5、 對高反射金屬如鋁、銅等的焊接十分困難。鋁銅及其合金對激光的反射非常高，起始的反射率高達90%以上，激光能量大部分被反射，難以形成深熔焊的小孔。

激光焊接到底是什么？

激光輻射加熱待加工表面，表面熱量通過熱傳導向內部擴散，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復頻率等激光參數，使工件熔化，形成特定的熔池。激光焊接可以采用連續或脈沖激光束加以實現，激光焊接的原理可分為熱傳導型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于10~10 W/cm為熱傳導焊，此時熔深淺、焊接速度慢；功率密度大于10~10 W/cm時，金屬表面受熱作用下凹成"孔穴"，形成深熔焊，具有焊接速度快、深寬比大的特點。激光焊接技術廣泛被應運在汽車、輪船、飛機、高鐵等高精制造領域，給人們的生活質量帶來了重大提升，更是引領家電行業進入了精工時代。特別是在大眾汽車創造的42米無縫焊接技術，大大提高了車身整體性和穩定性之后，家電領頭企業海爾集團隆重推出首款采用激光無縫焊接技術生產的洗衣機，先進的激光技術可以為人民的生活帶來巨大的改變。