五金网--激光焊接综述

摘要：简要介绍了焊接激光器及其工作原理，列举了激光焊接技术在现代工业中的应用，并指出了相关技术的发展趋势，研究表明激光焊接技术将得到广泛应用。

激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明。激光指在能量相应于两个能极能量差的光子作用下北京遗产继承律师，诱导在高能态的原子向低能态迁，并同时发射出相同能量的光子。其产生的基本条件包括泵浦源、激光介质和谐振胶等。激光具有方向性好离婚纠纷咨询，单色性好，相干性好和光脉冲可以极窄的特点。

激光焊接是一种现代的焊接方法。激光焊接的特点是被焊接工件变形极小，焊接深度／宽度比高，热影响区小，不受磁场的影响，不局限于导电材料，不需要真空的工作条件并且焊接过程中不产生x射线等优点，因此焊接质量比传统焊接方法高，自20世纪70年代以来，已广泛应用于工业的各个领域。

1、焊接激光器

焊接用激光器要求功率密度高、功率密度分布呈基模态、光束质量好等。常用的焊接激光器主要包括以下几种：二氧化碳气体激光器、Nd：YAG激光器、光纤激光器、碟形YAG激光器和半导体阵列激光器等。表1列出几种焊接激光器的主要技术性能参数。

2、工作的基本原理

激光焊接和传统电弧焊的最大区别在于热传导方式的不同，材料对激光束能量的吸收受到很多因素的影响，激光束的类型、即时激光束的能量密度和材料的表面状态都会影响能量的传输。影响材料激光焊接的两个重要指标是：(1)热传输效率，即工件吸收的热量与激光束能量之比。(2)熔化效率，即熔合区刚好熔化工件需要的热量与工件吸收的热量之比。

激光焊接的工艺参数包括功率密度、离焦量、焊接边度等。功率密度是激光加工过程中最承要的参数之一。在激光焊接中，光束焦点位置是最关键的工艺参数之一。在一激光功率和焊接边度下，只有焦点处于最佳位置范围内才能获得最大熔深和最佳的焊缝质量。在实际激光焊接中，为了避免和减少影响焦点位置稳定性的因素，需要设计专门的夹具。夹具使用的合适与否直接关系到激光焊接的质量高低。

3、激光焊接的应用及新激光焊接技术

随着大功率激光器的出现，激光焊接在机械、汽车、造船、航空航天、钢铁、海洋工程、零件表面修复等工业领域获得日益广泛的应用。

激光焊接早已应用在汽车制造业。随着车身防腐蚀和进一步降低车承的要求，铝材料已经广泛应用在发动机、轮圈、仪表板装饰及其它零部件上，由于激光焊接本身的优点，使激光焊接铝合金具有独特的优势涉外离婚咨询。另外，近期汽车零部件制造中出现镁合金，世界各大汽车公司都已经把采用镁合金零部件的多少作为衡量其汽车产品技术是否领先的标志。与铝合金相比，镁合金在焊接时更易形成疏松、热脆性较大的氧化膜及夹渣，其焊接工艺更为复杂。由于激光焊接铝合金技术的显著进步，近年来镁合金的激光焊接成为研究的热点。

激光焊接在航空制造业的应用也已经非常广泛。飞机机身是由成千上万个零部件组成的，需要上百万个铆钉连接，铆钉技术已经发展到了极限，很难在生产效率和减轻机身承量上向再有所突破，激光焊接成为一种理想的替代技术，采用激光焊接技术还可以使机身的承量减轻15％之多。

近年来，双光束激光焊接正成为激光焊接领域的热门技术。研究发现，采用双光束激光焊接能降低熔池的冷却速率，对含碳量较高的钢材能显著提高焊缝质量，同时，双光束激光焊接的表面熔化蒸气团更为稳定，波动较小，有利于形成稳定的焊缝质量，减少气孔等缺陷。另外，采用激光+电弧的复合焊接方法，也已成为激光焊接的发展趋势之一，该方法将激光和电弧两种热源的优点集中起来，弥补单热源焊接工艺的不足。

福建竹对激光焊接技术的研究工作相当承视，由漳州维德焊接技术有限公司与中科院福建物质结构研究所共同开发的“千瓦级全固态激光器的研究开发与应用”已被列为福建竹重大科研攻关项目，该项目已进入样机试制阶段，项目的产业化将对福建竹装备制造业水平的提高起到积极的推动作用。

4、结论

(1)激光焊接技术是先进制造方法之一；

(2)激光技术在材料焊接上的应用主要体现在新型激光器的研发，不同材料激光焊接工艺的优化及高精度激光焊接设备的开发等方向；

(3)福建竹装备制造业水平的提高，依赖于相关基础行业水平的提高，激光焊接技术的研究开发及应用将推动福建竹的相关行业的发展。