激光焊接技術(shù)概述

        激光焊接自1960年首臺(tái)激光器問世以來，已成為現(xiàn)代制造業(yè)中的一種重要技術(shù)。激光焊接利用高能激光束精確照射材料表面，使材料局部迅速加熱至熔化狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)焊接連接。這種技術(shù)具有許多獨(dú)特的優(yōu)勢，使其在各種應(yīng)用場景中發(fā)揮著重要作用。

        激光焊接的特點(diǎn)

        1、高功率密度與小熱影響區(qū)

        激光焊接中的激光功率密度可達(dá)10^5至10^7 W/cm2。由于激光束的聚焦效果，材料的熱影響區(qū)非常窄，產(chǎn)生的變形也極小。這使得激光焊接特別適合于精密焊接和微細(xì)焊接，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的焊接接頭。

        2、厚件焊接與不開坡口焊接

        激光焊接可以在不需要坡口的情況下直接焊接厚件，能夠獲得深寬比大的焊縫。例如，單道焊接鋼板的厚度已可以達(dá)到50mm。這種特性簡化了焊接過程并提升了效率。

        3、難焊材料的焊接能力

        激光焊接適用于傳統(tǒng)焊接方法難以處理的材料，包括難熔金屬、熱敏感性強(qiáng)的金屬，以及熱物理性能差異懸殊的材料。此外，激光焊接也能用于非金屬材料，如陶瓷和有機(jī)玻璃等。

        4、密閉容器內(nèi)焊接

        激光束可以穿過透明介質(zhì)焊接密閉容器內(nèi)的工件，適用于在玻璃封閉容器中焊接如鈹合金等劇毒材料。這一特性增強(qiáng)了激光焊接在特種環(huán)境中的應(yīng)用能力。

        5、光束傳輸與反射

        激光焊接通過反射鏡可以將激光束送達(dá)傳統(tǒng)焊接方法無法到達(dá)的部位。YAG激光器（波長1.06μm）還可以通過光纖進(jìn)行傳輸，進(jìn)一步提高了激光焊接的可達(dá)性。

        6、免電磁干擾

        激光束不受電磁干擾，沒有磁偏吹現(xiàn)象，這使得激光焊接特別適合用于磁性材料的焊接。

        7、操作簡便與安全性

        激光焊接無需真空室，不產(chǎn)生X射線，因此觀察和對中過程更加便捷、安全。

        激光焊接的挑戰(zhàn)

        盡管激光焊接技術(shù)具有眾多優(yōu)點(diǎn)，但其設(shè)備投資較高，尤其是高功率連續(xù)激光器的價(jià)格昂貴。此外，高反射率金屬的直接焊接存在一定困難，需要采用特殊處理或技術(shù)來克服這些挑戰(zhàn)。

        激光焊接設(shè)備分類

        目前，激光焊接所用的激光器主要分為兩大類：

        氣體激光器：以CO2激光器為代表。

        固體激光器：以YAG激光器為代表。

        激光焊接還可根據(jù)激光的作用方式分為連續(xù)激光焊接和脈沖激光焊接。隨著技術(shù)的進(jìn)步和設(shè)備性能的提升，激光焊接在各種制造場合中正逐步取代傳統(tǒng)焊接方法，滿足更高的接頭性能和變形要求。