激光焊
目录
• 各种焊接技术及其优缺点 • 激光焊接技术 • 激光焊接的优缺点 • 激光焊接的工艺参数 • 激光焊接的发展 • 激光焊接的应用举例
各种焊接技术及其优缺点
焊接技术简介
• 目前常用的焊接工艺有： • →电弧焊（氩弧焊、手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护
电弧焊、等离子弧焊、气体保护焊） • →电阻焊 • →高能束焊（电子束焊、激光焊） • →钎焊 • →以电阻热为能源：电渣焊、高频焊 ； • →以化学能为焊接能源：气焊、气压焊、爆炸焊； • →以机械能为焊接能源：摩擦焊、冷压焊、超声波焊
、扩散焊
各种焊接特性对比
1.电弧焊
• 绝大部分电弧焊是以 电极与工件之间燃烧 的电弧作热源。在形 成接头时，可以采用 也可以不采用填充金 属。
• 熔化极电弧焊，诸如 手弧焊、埋弧焊、气 体保护电弧焊、管状 焊丝电弧焊等；
• 不熔化极电弧焊，诸 如钨极氩弧焊、等离 子弧焊等。
电弧焊---埋弧焊
• 埋弧焊（含埋弧堆焊 及电渣堆焊等）是一 种电弧在焊剂层下燃 烧进行焊接的方法。
• 稳定性、发热量和温度都 高于一般电弧，具有较大 的熔透力和焊接速度。
• 形成等离子弧的气体和它 周围的保护气体一般用氩 。
电弧焊---熔化极气体保护焊
• 采用可熔化的焊丝与焊件 之间的电弧作为热源来熔 化焊丝与母材金属，并向 焊接区输送保护气体，使 电弧、熔化的焊丝、熔池 及附近的母材金属免受周 围空气的有害作用。
激光的产生原理及特性 --------说明为什么可以用于焊接
• 三要素：激励源，介质，谐振 腔。介质受到激发至高能量状 态，由于受激吸收跃迁光在两 端镜间来回反射，将光波放大， 并获得足够能量而开始发射出 激光。
• 激光的四性：单色性、相干性、 方向性、高亮度
• 因而高度集中的激光可以提供 焊接、切割及热处理等功能
（4）激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引，可放置 在离工件适当之距离，且可在工件周围的机具或障碍间再 导引，其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。
（5）工件可放置在封闭的空间（经抽真空或内部气体环境 在控制下）。
（6）激光束可聚焦在很小的区域，可焊接小型且间隔相近 的部件。
激光焊接的主要优点
• 焊接准备时间（主要是抽真空 时间）较长，工件尺寸受真空 室大小限制。电子束焊与电弧 焊相比，主要的特点是焊缝熔 深大、熔宽小、焊缝金属纯度 高。
4.高能束焊---激光焊接
• 激光焊是利用大功率相干单色 光子流聚焦而成的激光束为热 源进行的焊接。
• 这种焊接方法通常有连续功率 激光焊和脉冲功率激光焊。
3．钎焊
• 钎焊是指用比母材熔点低 的金属材料作为钎料，用 液态钎料润湿母材和填充 工件接口间隙并使其与母 材相互扩散的焊接方法。
• 钎焊变形小，接头光滑美 观，适合于焊接精密、复 杂和由不同材料组成的构 件，如硬质合金刀具和印 刷电路板等。
• 钎焊前对工件必须进行细致加工和严格清洗，除去油污 和过厚的氧化膜，保证接口装配间隙，一般要求在 0.01～ 0.1毫米之间。
4．高能束焊---电子束焊
• 电子束焊接的基本原理是电子 枪中的阴极由于直接或间接加 热而发射电子，该电子在高压 静电场的加速下再通过电磁场 的聚焦就可以形成能量密度极 高的电子束，用此电子束去轰 击工件，巨大的动能转化为热 能，使焊接处工件熔化，形成 熔池，从而实现对工件的焊接 。
• 电子束焊接具有不用焊条、不 易氧化、工艺重复性好及热变 形量小的优点。
• 由于激光焊接具有能量密度高、变形小、热影响区窄、焊 接速度高、易实现自动控制、无后续加工的优点，近年来 正成为金属材料加工与制造的重要手段，越来越广泛地应 用在汽车、航空航天、国防工业、造船、海洋工程、核电 设备等领域，所涉及的材料涵盖了几乎所有的金属材料。
• 虽然与传统的焊接方法相比，激光焊接尚存在设备昂贵， 一次性投资大，技术要求高的问题，使得激光焊接在我国 的工业应用还相当有限，但激光焊接生产效率高和易实现 自动控制的特点使其非常1）可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范 围小，且因热传导所导致的变形亦最低。
（2）32mm板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格，可 降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用。
（3）不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。且因不 属于接触式焊接制程，机具的耗损及变形接可降至最低。
• 熔化极气体保护电弧焊通 常用的保护气体有：氩气 、氦气、CO2气或这些气 体的混合气。
2.电阻焊
• 电阻焊一般是使工件处在 一定电极压力作用下并利 用电流通过工件时所产生 的电阻热将两工件之间的 接触表面熔化而实现连接 的焊接方法。
• 焊接电流大，通电时间短 ，设备昂贵、复杂，生产 率高，因此适于大批量生 产。主要用于焊接厚度小 于3mm的薄板组件。
激光加工技术概述
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为什么要采用激光
激光加工技术概述
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表面改性处理
激光表面涂敷处理
激光加工技术概述
激光表面雕刻
激光加工技术概述
激 光 表 面 雕 刻 技 术
激 光 表 面 雕 刻 技 术
各种激光加工方法应用比例
激光焊接的特点
• 激光焊优点是不需要在真空中 进行，缺点则是穿透力不如电 子束焊强。激光焊时能进行精 确的能量控制，因而可以实现 精密微型器件的焊接。
• 它能应用于很多金属，特别是 能解决一些难焊金属及异种金 属的焊接。
激光焊接原理
引言
• 激光焊接从上世纪60年代激光器诞生不久就开始了研究， 从开始的薄小零件或器件的焊接到目前大功率激光焊接在 工业生产中的大量的应用，经历了近40年的发展。
• 焊接质量稳定、焊接 生产率高、无弧光及 烟尘很少等优点，使 其成为压力容器、管 段制造、箱型梁柱等 重要钢结构制作中的 主要焊接方法。
电弧焊---等离子焊
• 等离子弧焊是利用等离子 弧作为热源的焊接方法。 气体由电弧加热产生电离 ，在高速通过水冷喷嘴时 受到压缩，增大能量密度 和电离度，形成等离子弧 。