固體 氣體激光焊接

激光焊接設備的要害是大功率激光器，首要有兩大類，一類是固體激光器，又稱Nd:YAG激光器。Nd（釹）是一種稀土族元素，YAG代表釔鋁柘榴石，晶體結構與紅寶石類似。Nd:YAG激光器波長為1.06μm，首要長處是發生的光束能夠經過光纖傳送，因而能夠省往雜亂的光束傳送系統，適用于柔性制作系統或長途加工，通常用于焊接精度需求比較高的工件。轎車產業常用輸出功率為3-4千瓦的Nd:YAG激光器。另一類是氣體激光器，又稱CO2激光器，分子氣體作作業介質，發生均勻為10.6μm的紅外激光，能夠接連作業并輸出很高的功率，規范激光功率在2-5千瓦之間。

與其它傳統焊接技能比較，激光焊接的首要長處是：

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，焊接設備設備簡略。例如，激光經過電磁場，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，并能經過玻璃或對光束透明的資料進行焊接。

3、可焊接難熔資料如鈦、石英等，并能對異性資料施焊，效果杰出。

4、激光聚集后，功率密度高，在高功率器材焊接時，深寬比可達5：1，高可達10：1。

5、可進行微型焊接。激光束經聚集后可取得很小的光斑，且能精確定位，可使用于大批量自動化出產的微、小型工件的組焊中。

6、可焊接難以接近的部位，實施非觸摸遠間隔焊接，具有很大的靈活性。尤其是近幾年來，在YAG激光加工技能中選用了光纖傳輸技能，使激光焊接技能取得了更為廣泛的推行和使用。

7、激光束易實現光束按時刻與空間分光，能進行多光束一起加工及多工位加工，為更精細的焊接供給了條件。

可是，激光焊接也存在著必定的局限性：

1、需求焊件安裝精度高，且需求光束在工件上的方位不能有顯著偏移。這是由于激光聚集后光斑尺雨寸小，焊縫窄，為加填充金屬資料。若工件安裝精度或光束定位精度達不到需求，很容易構成焊接缺點。

2、激光器及其有關系統的成本較高，一次性投資較大。

激光焊接的技能參數

（1）功率密度

功率密度是激光加工中最要害的參數之一。選用較高的功率密度，在微秒時刻規模內，表層即可加熱至沸點，發生很多汽化。因而，高功率密度關于資料去掉加工，如打孔、切開、雕琢有利。關于較低功率密度，表層溫度到達沸點需求經歷數毫秒，在表層汽化前，底層到達熔點，易構成杰出的熔融焊接。因而，在傳導型激光焊接中，功率密度在規模在104~106W/cm2。

（2）激光脈沖波形

激光脈沖波形在激光焊接中是一個重要問題，尤其關于薄片焊接更為重要。當高強度激光束射至資料外表，金屬外表將會有60~98%的激光能量反射而損失掉，且反射率隨外表溫度改變。在一個激光脈沖效果期間內，金屬反射率的改變很大。

（3）激光脈沖寬度

脈寬是脈沖激光焊接的重要參數之一，它既是差異于資料去掉和資料熔化的重要參數，也是決定加工設備造價及體積的要害參數。

（4）離焦量對焊接質量的影響

由于激光焦點處光斑基地的功率密度過高，容易蒸騰成孔。離開激光焦點的各平面上，功率密度散布相對均勻。離焦方法有兩種：正離焦與負離焦。焦平面坐落工件上方為正離焦，反之為負離焦。按幾許光學理論，當正負離焦平面與焊接平面間隔持平時，所對應平面上功率密度近似一樣，但實際上所取得的熔池形狀不一樣。負離焦時，可取得更大的熔深，這與熔池的構成進程有關。

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