激光焊接機(jī)的原理及優(yōu)點(diǎn)

激光焊接是激光材料加工用的機(jī)器，又常稱為激光焊機(jī)、鐳射焊機(jī)，按其工作方式?？煞譃榧す饽＞邿笝C(jī)(手動(dòng)焊接機(jī))、自動(dòng)激光焊接機(jī)、激光點(diǎn)焊機(jī)、光纖傳輸激光焊接機(jī)。

激光焊接是利用高能量的激光脈沖對(duì)材料進(jìn)行微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱，激光輻射的能量通過熱傳導(dǎo)向材料的內(nèi)部擴(kuò)散，將材料熔化后形成特定熔池。它是一種新型的焊接方式，主要針對(duì)薄壁材料、精密零件的焊接，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)焊、對(duì)接焊、疊焊、密封焊等，深寬比高、焊縫寬度小、熱影響區(qū)小、變形小、焊接速度快、焊縫平整、美觀、焊后無需處理或只需簡單處理，焊縫質(zhì)量高，無氣孔，可準(zhǔn)確控制，聚焦光點(diǎn)小，定位精度高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

所以，采用激光焊接，具有高精度、高效率、高強(qiáng)度和及時(shí)性等優(yōu)勢，確保質(zhì)量、產(chǎn)量、交貨期，目前，激光焊接已成為了精密加工行業(yè)中一種極具競爭力的加工手段，廣泛用于機(jī)械、電子、電池、航空、儀表等行業(yè)中有特殊要求的工件的點(diǎn)焊、疊焊和密封焊接。

目前的激光焊接所使用的激光器主要為大功率CO2激光器和脈沖Nd：YAG激光器，激光器的發(fā)展仍然集中于激光設(shè)備的開發(fā)研制，如進(jìn)步電源的穩(wěn)定性和壽命，對(duì)于CO2氣體激光器要解決大功率激光器的放電穩(wěn)定性，對(duì)于YAG固體激光器要研制大容量、長壽命的光泵激勵(lì)光源。采用直接二極管陣列激光輸出波長在近紅外區(qū)域的激光均勻功率已達(dá)lkW，光電轉(zhuǎn)換效率接近50%，這些激光設(shè)備和技術(shù)，將在焊接應(yīng)用方面發(fā)揮更大的作用。在激光加工、加光束質(zhì)量及加工外圍裝置研究，應(yīng)研究各種激光加工工藝對(duì)激光光束的質(zhì)量要求、激光光束和加工質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)，光學(xué)系統(tǒng)及加工頭設(shè)計(jì)和研制，開展焊接工藝及材料、焊接工藝對(duì)設(shè)備要求及焊接過程參數(shù)監(jiān)測和控制技術(shù)研究，從而把握普通鋼材、有色金屬及特殊鋼材的焊接工藝。

激光焊接是把能量密度很高的激光束照射到兩部分材料上，使局部受熱熔化，然后冷卻凝固連成一體。相對(duì)傳統(tǒng)的焊接工藝，激光焊接具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、無接觸加工，對(duì)焊接零件沒有外力作用。

2、激光能量高度集中，熱影響小，熱變形小。

3、可以焊接高熔點(diǎn)，難熔，難焊的金屬，如鈦合金，鋁合金等?？蓪?shí)現(xiàn)某些異種材料間的焊接。

4、焊接過程對(duì)環(huán)境沒有污染，在空氣中可以直接焊接，工藝簡便。

5、焊點(diǎn)小，焊縫窄，整齊美觀，焊后無需處理或只需簡單處理工序。焊縫組織均勻，氣孔少，缺陷少，可減少和優(yōu)化母材質(zhì)雜，焊縫的機(jī)械強(qiáng)度往往高于母材的機(jī)械強(qiáng)度。激光焊接的機(jī)械性能、抗蝕性能和電磁學(xué)性能上優(yōu)于常規(guī)焊接方法。

6、激光可準(zhǔn)確控制，聚焦光點(diǎn)小，可高精度定位，實(shí)現(xiàn)精密加工。

7、易于與計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)或機(jī)械手，機(jī)器人配合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接，提高生產(chǎn)效率。