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    简朴讲，激光焊接就是将激光辐射加热工件外貌，外貌热量经由过程热传导向内部扩散，再经由过程节制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率及反复频率等参数，使工件融化，形成特定的熔池，从而实现焊接。

激光焊接可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化规模小，因热传导所致使的变形亦最低。

非接触式焊接，机具的消耗和变形接可降至最低。激光束易在聚焦、瞄准和受光学仪器所扶引，可放置于离工件适量之间隔，可于工件周围的机具或者障碍间再扶引。

激光束可聚焦于很小的区域，可焊接小型且距离相近的部件，可焊材质种类规模年夜，亦可彼此接合各类异质质料。

易在以主动化举行高速焊接，亦可以数位或者电脑节制。焊接绵力或者细径线材时，无回熔等困扰。

激光焊接技能成长近况？

激光焊接技能是陪同着激光技能的成长而成长起来的，近些年，蓝光激光器、绿光激光器、飞秒激光器等新光源，摆动焊接、ARM（adjustable ringmode）环形可调光斑焊接等新工艺不停被推出，立异性地解决了工业出产中的一些焊接难题，这使患上激光焊接于工业出产的各个范畴获得快速推广及成长。

金属激光焊接技能

激光的高能量密度使一些难焊金属质料的焊接成为可能，但对于在金、银、铜、铝等高反射质料、异种金属质料的焊接依然存于一些问题。重要缘故原由包括：

①高反射率、高导热率，激光焊接需要较高的肇始功率；

②高功率激光焊接历程中，对于质料外貌状况的变化比力敏感，致使焊点/焊缝成型欠好；

③激光焊接速率较快，致使焊缝内部易呈现气孔等焊接缺陷，特别是铝和铝合金。

铜和铜合金的高效激光焊接

铜具备良好的导电、导热机能，被广泛运用在电子产物、电动汽车等制造范畴，此中电念头、电池、传感器以和线束及终端等产物运用最为广泛。

已往，金属质料激光焊接重要依靠红外激光举行。然而，铜导热系数太高，险些是纯铁的 5 倍，纯铝的 1.7 倍，铜对于红外激光接收率低，纯真采用红外激光举行直线焊接，具备不不变的工艺窗口及最年夜的熔深颠簸，易呈现焊接飞溅、熔融金属喷溅、气孔及熔透深度年夜幅颠簸等问题。

是以，年夜功率短波长激光器呈现后，可见光激光焊接和复合焊接成为铜和铜合金等高反射质料的抱负加工方式。

①绿光激光焊接

绿光激光是波长为500～560nm的一种可见光，铜对于波长 = 515nm 的绿光接收率高达40%，是1 m 摆布红外光接收率的 8 倍摆布，且能量耦合效率更高，对于外貌氧化水平的敏感性也降低。

（图片来历：通快激光）

采用绿光激光可以显著降低铜深熔焊接的阈值功率，焊缝外貌的熔喷量及飞溅数目少，且险些不受焊接速率影响。假如增长光束扫描、光束离焦以和准确的激光功率调制，还有可显著提高焊接质量，焊缝缺陷数目年夜年夜削减的同时，焊缝外貌还有会越发法则及匀称。

②蓝光激光焊接

波长越短象征着更高的光子能量，利在晋升质料对于激光的接收率。蓝光激光波长为400nm～500n，基在氮化镓质料的半导体激光器可直接孕育发生波长 450 nm 的激光，无需进一步倍频，有布局简朴、利用利便、电-光转换效率、接收率高档长处。

图片来历：联赢激光

蓝光激光器相较在工业加工经常使用的光纤激光器，金属质料于450nm处的接收率晋升了10-60%，特别对于铜、金等高反射金属质料接收率的晋升更为较着。据验证，铜焊接所需的能耗比红外激光器低84%，这象征着，当红外激光器需要10 W的激光功率来焊接铜材时，利用蓝光激光器仅需要约1 kW或者0.5 kW的功率。

③双光束复合焊接

采用红外-可见光双光束复合焊接工艺，经由过程较小功率的可见光激光，可使红外激光于低在深熔焊接阈值功率时，实现铜的强迫深熔焊接，并年夜幅削减焊接飞溅，装备成本低，焊接质量高，被认为具备很是凸起的上风及优良的运用远景。

1.2 铝合金激光摆动焊接

采用通例单核心聚焦激光束焊接铝合金时，气孔是常见的缺陷。铝合金形成气孔的缘故原由重要有：

①焊接熔池及匙孔猛烈振动轻易塌陷掉稳，形成气孔；

②氢于铝合金中的消融度会跟着温度的降低而急剧降落，从而致使凝集历程中过饱及氢析出，形成氢气孔。气孔的存于会引起焊缝中的应力集中，进而造成凝集历程中焊缝开裂。

激光摆动焊接。焊接历程中，光束沿着焊缝标的目的挪动历程中同时举行圆形、8字形、螺旋线等多种形态的摆动。

今朝，实现光束摆动重要经由过程可以或许蒙受高功率激光的振镜实现，激光摆动焊接的光束作用面积增年夜，使患上匙孔与熔池面积和熔池根部尺寸增年夜，提高了匙孔及熔池的不变性，对于熔合不良及咬边等缺陷有较着的改善作用。同时，摆动光束对于熔池的搅拌，加快了熔池的对于流，使患上熔池中气泡的逸出速率晋升，降低了气孔率。

当前激光焊接技能于各范畴中的运用

激光用在焊接其实不比切割晚，今朝我国已经经有专业从事激光焊接的企业，初期以灯泵浦激光、YAG激光焊接为主，都是很传统的小功率激光焊，于模具、告白字、眼镜、珠宝首饰等几个范畴有所运用，范围很是有限。近些年，跟着激光器功率的不停晋升，更主要的是半导体激光器、光纤激光器逐渐开发了激光焊策应用处景，破除了了本来激光焊接的技能瓶颈，打开了新的市场空间。

激光焊接技能于汽车制造范畴的运用

跟着科学技能的成长以和人平易近消费程度、糊口质量的改善，汽车出产范畴对于汽车车体的轻量化以和对于汽车车身的艺术美学的要求愈来愈高，激光焊接技能因其加工效果良好、产物质量好、事情效率高档长处脱颖而出，迅速成为汽车出产范畴焊接工艺技能运用中的骄子。

于车辆出产中，激光焊接技能重要应用于厚钢板的激光拼焊、汽车总成及分体系总成的激光组焊、车辆零件的激光焊接等工序中。泰西一些国度的汽车制造商对于激光焊接技能的运用起步比力早，最先在20世纪80年月，奥迪、疾驰、通用等各人耳熟能详的汽车出产品牌其时就最先将激光焊接技能引入到车辆出产制造中，促成了激光焊接技能于车辆出产制造范畴中的深切应用与成长。

动力电池的激光焊策应该是最近几年最亮眼的焊策应用需求，春联赢激光、逸飞激光、富家新能源等企业有较年夜的鞭策。其次应该是汽车车身、零部件的焊接，中国事全球最年夜的汽车市场，老牌车企浩繁，新车企不停涌现，拥有近百个汽车品牌。好比我国的一汽、奇瑞、广汽本田等都已经采用主动化激光焊接产线；中车唐山机车、中车青岛四方机车也采用了千瓦级焊接技能；于动力电池方面就更多了，宁德时代、中航锂电、比亚迪、国轩等头部企业均年夜量用上了激光焊接装备。

激光焊接技能的成长趋向？

跟着焊接技能的进一步成长与冲破，于激光焊接技能的研发历程中就更显示出了它的独到的地方。激光焊接技能可以对于金属质料举行快速而高效的焊接，当激光束孕育发生的刹时，因为其自身具备的高聚焦特征，可致使于激光束内蕴含有极高的功率密度，这使患上激光束可以或许于极为短的时间内开释出年夜量的热能量，进而使焊接效率年夜为提高，确保焊接质量。

别的，因为激光焊接技能所拥有的瞬时焊接上风，从而使患上它有着十分广泛的运用远景。于激光焊接技能的现实运用历程中，激光束于直接照射金属质料外貌时，其实不会对于金属质料的照射面积以外孕育发生影响，是以也没有引起金属质料外貌于焊接历程中孕育发生较年夜毁伤，而且于焊接历程全数完成后也不需再举行相干的外貌加工处置惩罚，这使激光焊接技能尤其合适在对于各种周详零件外貌举行加工处置惩罚，使患上较高难度的焊接功课也能够快速实现。

此外，于以往的焊接技能规范中，凡是划定了对于所有焊接质料的材质要求都必需一致，而采用了激光焊接技能，就没必要再对于焊接质料的材质有很年夜的限定，以是即即是材质差别的焊接质料，也能够利用激光焊接技能实现轻松焊接。可以说，激光焊接技能的形成与广泛运用，既有用地降服了传统焊接技能中所呈现的问题，又减轻了传统焊接功课的难度。

激光焊接技能颠末半个多世纪的成长，其技能程度也走向了日趋完美，而且已经经慢慢地于愈来愈多的工业范畴中广泛运用。

于航空航天、电子仪表、机械制造、钢铁冶金、汽车制造、医疗器械等行业运用范畴傍边，激光焊接技能阐扬着日趋巨年夜的功效，好比：于汽车零部件出产傍边，即可以采用激光焊技能来对于车辆的笼罩部件举行加工出产，而美国、日本等进步前辈国度还有把激光焊技能应用到纯氮气情况中的航空配件出产傍边。

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