激光焊接原理及傳統(tǒng)焊接對比

1、激光焊接的原理——激光是由氙燈照射激光介質(zhì)時發(fā)出的光的簡稱，激光有高亮度、高方向性、高單色性、高相干性四大特點(diǎn)。激光從出現(xiàn)以來，激光焊接機(jī)在工業(yè)焊接中被廣泛的應(yīng)用，將占據(jù)未來金屬焊接的地位。使用自動激光焊接機(jī)利用高能量密度的激光束，激光束經(jīng)過光學(xué)調(diào)整后，激光焦點(diǎn)的功率密度可以達(dá)到104~107W/cm2，被加工的工件放置于激光焦點(diǎn)附近，激光作用工件熔化，工件熔化的熔深主要取決于激光作用工件表面的時間、激光功率密度和激光峰值功率。通過對上面的幾個參數(shù)的控制，激光焊接機(jī)可進(jìn)行不同的焊接加工。

激光焊接機(jī)特征——激光焊接機(jī)是利用高能激光束使金屬熔化焊接的加工工藝。激光焊接機(jī)跟傳統(tǒng)焊機(jī)相對比，具有哪些優(yōu)點(diǎn)：

（1）激光焊接機(jī)的激光焦點(diǎn)可調(diào)大小，高能激光束單位面積內(nèi)功率密度大，能焊接其他焊機(jī)焊接不了的高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度的合金材料；

（2）激光焊接屬于無接觸焊接方式，在長時間焊接工作中不會有工具損耗和工具調(diào)換這些問題。激光束能量大小可調(diào)，焊接工作臺移動速度可調(diào)，可以實(shí)現(xiàn)一種材料的焊接；

（3）激光焊接機(jī)易實(shí)現(xiàn)自動化焊接，我司激光焊接機(jī)采用精密工業(yè)PC控制系統(tǒng)，激光自動化焊接速度快，焊接牢固度高，可對任意形狀的工件進(jìn)行焊接加工；

（4）激光焊接機(jī)對工件的熱影響小，工件焊接不會變形，焊接后無需后續(xù)工序處理；

（5）激光束可透過玻璃焊接放置于真空容器內(nèi)的工件，及其較為復(fù)雜結(jié)構(gòu)位置的工件；

（6）高能激光束容易于導(dǎo)向、光束聚焦，實(shí)現(xiàn)各方向變換；

（7）激光焊接機(jī)與電子束焊機(jī)相比較，不需要在真空環(huán)境下焊接，設(shè)備操作更方便、更人性化；

（8）激光焊接速度快，加工質(zhì)量好，設(shè)備使用成本低和無需技術(shù)人員操作。

    3、激光焊接機(jī)在傳感器焊接中的應(yīng)用——傳感器采用激光焊接機(jī)來密封焊接是屬于先進(jìn)的焊接工藝方法，主要是由于激光焊接有以下特點(diǎn)：

（1）激光焊接具有高的深寬比。焊縫呈現(xiàn)出深而窄，焊縫光亮美觀；

（2）工件較小熱輸入（主要都集中在焊縫中）。由于激光束功率密度超高，工件熔化過程在極其短的時間內(nèi)完成，焊縫周圍對熱量的吸收很低，激光焊接速度快，被焊接工件熱變形小，工件不會發(fā)黑；

（3）激光焊接高致密性。工件激光焊接焊縫生成過程中，熔池不斷的在攪拌，氣體容易出來，這樣的焊接方式不會產(chǎn)生氣孔焊縫。激光焊接后極快的冷卻速度又易使焊縫組織微細(xì)化，焊縫強(qiáng)度高、韌性好；

（4）激光焊接焊縫強(qiáng)度高。高能激光束和對金屬組份的充分吸收產(chǎn)生純化作用，降低金屬內(nèi)部雜質(zhì)含量，從而改變金屬內(nèi)夾雜尺寸大小和雜質(zhì)的含量，激光焊接中無需加電極和填絲，熔化區(qū)受空氣污染小，使焊縫強(qiáng)度高（高于母材）、韌性好（至少相當(dāng)于甚至超過母體金屬）；

（5）激光焊接精確高，易控制。由于激光光斑很小，激光焊接機(jī)在工作是可以高精度定位，高能激光束容易傳輸與控制，不需要經(jīng)常更換焊炬、噴咀，顯著減少停機(jī)輔助時間，焊接生產(chǎn)效率高，光沒有慣性，在正常工作是可在高速下急停和重新啟始。用自控光束移動技術(shù)則可焊復(fù)雜構(gòu)件；

（6）非接觸式焊接方式、大氣環(huán)境焊接過程。因能量來自高能激光束，工件無物理接觸不會出現(xiàn)焊槍刮花工件表面，在焊接過程中出夾具外無其他力作用于工件。并且，激光不受磁場、空氣的影響；

（7）激光焊接工作是功率輸入均勻，激光焊接加工精度高，可大大減少不必要的再加工費(fèi)用，另外，激光焊接運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較低，從而可降低工件成本；

（8）激光焊接機(jī)易于實(shí)現(xiàn)自動化焊接，對光束強(qiáng)度與精細(xì)定位能進(jìn)行有效控制。