1、激光焊接介紹激光焊接概述 激光焊接是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一，主要分為脈沖激光焊接和連續(xù)激光焊接兩種。 脈沖激光主要用于1 m m厚度以?xún)?nèi)薄壁金屬材料的點(diǎn)焊和縫焊，其焊接過(guò)程屬于熱傳導(dǎo)型，即激光輻射加熱工件表面，再通過(guò)熱傳導(dǎo)向材料內(nèi)部擴(kuò) 散，通過(guò)控制激光脈沖的波形，寬度，峰值功率和重復(fù)頻率等參數(shù)，使工件之間形成良好的連接。在3 C產(chǎn)品外殼、鋰電池、電子元器件、模具補(bǔ) 焊等行業(yè)有著大量的應(yīng)用。脈沖激光焊接最大的優(yōu)點(diǎn)是工件整體溫升很小，熱影響范圍小，工件變形小。 連續(xù)激光焊接大部分都是高功率激光器，功率在5 0 0瓦以上，一般1 m m以上的板材都應(yīng)該使用這種激光器。其焊接機(jī)理是基于小孔

2、效應(yīng)的深熔 焊，深寬比大，可達(dá)到51以上，焊接速度快，熱變形小。在機(jī)械、汽車(chē)、船舶等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。還有一部分小功率連續(xù)激光器，功率在 幾十到幾百瓦之間，它們?cè)谒芰虾附蛹凹す忖F焊這些行業(yè)使用得比較多。激光器工作原理： YAG激光器的工作原理：激光電源首先把脈沖氙燈點(diǎn)著，通過(guò)激光電源對(duì)氙燈脈沖放電，形成一定頻率，一定脈寬的光波，該光波經(jīng)過(guò)聚光腔輻 射到Nd 3+：YAG激光晶體上，激發(fā)Nd 3+:YAG激光晶體發(fā)光，再經(jīng)過(guò)激光諧振腔諧振之后，發(fā)出波長(zhǎng)為1064nm脈沖激光，該脈沖激光經(jīng)過(guò)擴(kuò) 束、反射、(或經(jīng)光纖傳輸)聚焦后打在所要焊接的物體上；在PLC或工業(yè)PC機(jī)的控制下，移動(dòng)數(shù)控工作臺(tái)，從

3、而完成焊接。焊接時(shí)所需要的脈沖激 光的頻率、脈寬、波形、工作臺(tái)速度、移動(dòng)方向均可用單片機(jī)、PLC或工業(yè)PC機(jī)來(lái)控制，通過(guò)對(duì)激光的頻率、脈寬的不同設(shè)定可調(diào)節(jié)控制脈沖激光 的能量。 光纖激光器的工作原理： 當(dāng)泵浦光通過(guò)光纖中的稀土離子時(shí)，就會(huì)被稀土離子所吸收。這時(shí)吸收光子能量的稀土原子電子就會(huì)激勵(lì)到較高激射能 級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)離子數(shù)反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)后的離子數(shù)就會(huì)以輻射形式從高能級(jí)轉(zhuǎn)移到基態(tài)，并且釋放出能量，完成受激輻射。光纖激光器產(chǎn)生的激光通過(guò) 光纖輸出，并與配套的工作臺(tái)配合，完成相應(yīng)的焊接。光纖激光器分為脈沖光纖激光器和連續(xù)光纖激光器。其中，脈沖光纖激光器可通過(guò)激光的 峰值功率、頻率、脈寬的設(shè)定來(lái)調(diào)節(jié)激光

4、脈沖單點(diǎn)能量；連續(xù)光纖激光器則通過(guò)設(shè)定平均激光功率來(lái)調(diào)節(jié)輸出激光功率。 半導(dǎo)體激光器的工作原理：通過(guò)一定的激勵(lì)方式，在半導(dǎo)體物質(zhì)的能帶（導(dǎo)帶與價(jià)帶）之間，或者半導(dǎo)體物質(zhì)的能帶與雜質(zhì)（受主或施主）能級(jí) 之間，實(shí)現(xiàn)非平衡載流子的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，當(dāng)處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)狀態(tài)的大量電子與空穴復(fù)合時(shí)，便產(chǎn)生受激發(fā)射作用。半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的激光也可 通過(guò)光纖輸出進(jìn)行焊接。激光焊接特點(diǎn)： 激光焊接是一種新型的焊接方式，激光焊接主要針對(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，其特點(diǎn)有：具有高的深寬比，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(wú)需處理或只需簡(jiǎn)單處理工序。 焊

5、縫質(zhì)量高，無(wú)氣孔，可減少和優(yōu)化母材雜質(zhì)，組織焊后可細(xì)化，焊縫強(qiáng)度、韌性至少相當(dāng)于甚至超過(guò)母材金屬?？删_控制，聚焦光點(diǎn)小，可高精度定位，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化?？蓪?shí)現(xiàn)某些異種材料 間的焊接。可焊接材料及行業(yè)應(yīng)用： 激光焊接可應(yīng)用于鈦、鎳、錫、鋅、銅、 鋁、鉻、鈮、金、銀等多種金屬及其合 金，及鋼、可伐合金等合金的同種材料間 的焊接， 也可應(yīng)用于銅-鎳、鎳-鈦、銅- 鈦、鈦-鉬、黃銅-銅、低碳鋼-銅等多種異 種金屬間的焊接。廣泛應(yīng)用于手機(jī)通訊、電子元件、眼鏡鐘 表、首飾飾品、五金制品、精密器械、醫(yī) 療器械、汽車(chē)配件、工藝禮品等行業(yè)。激光焊接與傳統(tǒng)焊接方式的比較 焊接方式熱影響區(qū)熱變形焊縫質(zhì)量是否添加焊料焊

6、接環(huán)境激光焊接 較小較小較好否 無(wú)特別要求 （特殊行業(yè)產(chǎn)品除外） 釬焊 一般 一般 一般 是 整體加溫氬弧焊 較大 較大一般 是 需電極 電阻焊 較大 較大 一般 否 需電極 等離子弧焊 一般 一般 一般 是 需電極 電子束焊較小較小較好否真空激光焊接機(jī)類(lèi)型 我公司生產(chǎn)的激光焊接機(jī)產(chǎn)品類(lèi)型有：一體式激光焊接機(jī)和光纖輸出激光器配套焊接系統(tǒng)。光纖輸出激光器配套焊接系統(tǒng)是由標(biāo)準(zhǔn)激光器與更加貼近 用戶(hù)使用需求的焊接工作臺(tái)（工作站或流水線(xiàn)）構(gòu)成的系統(tǒng)，提高焊接質(zhì)量和效率；光纖輸出激光器分為：光纖輸出脈沖YA G激光器、脈沖光纖激光 器、連續(xù)光纖激光器、半導(dǎo)體激光器等。其中光纖輸出脈沖YAG激光器包含WF系列和PB系列。 各類(lèi)型激光器區(qū)別 非光纖輸出脈沖YAG激光器和光纖輸出脈沖YAG激光器的區(qū)別 電流反饋控制和激光功率反饋控制的區(qū)別 能量分光、時(shí)間分光與高速分光(以三路分光為例） 高速分光：除能量分光、時(shí)間分光外，我公司的激光分光方式