金屬自動激光焊接機械設備

激光與材料作用引起的物態變化：
     金屬材料的激光加工主要是基于光熱效應的熱加工，激光輻照材料表面時，在不同的功率密度下，材料表面區域將發生各種不同的變化。這些變化包括表面溫度升高、熔化、汽化、形成匙孔以及產生光致等離子體等。而且，材料表面區域物理狀態的變化極大的影響材料對激光的吸收。
     激光功率密度較低、輻照時間較短時，金屬吸收的激光能量只能引起材料由表及里溫度升高，但維持固相不變。只要用于零件退火和相變硬化處理。
     隨著激光功率的提高和輻照時間的加長，材料表層逐漸熔化，隨輸入能量增加，液-固相分界逐漸向材料深部移動。這種物理過程主要用于金屬的表面重熔、合金化、熔覆和熱導型焊接。
     進一步提高功率密度和加長作用時間，材料表面不僅熔化，而且汽化，汽化吳聚集在材料表面附件并微弱的電離形成等離子體，這種稀薄等離子體有助于材料對激光的吸收。在汽化膨脹壓力下，液態表面變形，形成凹坑。這一階段可以用于激光焊接。
     再進一步提高功率密度和加長輻照時間，材料表面強烈汽化，形成較高電離度的等離子體，這種致密的等離子體可逆著光束入射方向傳輸，對激光有屏蔽作用，大大降低激光入射到材料內部的能量密度。在較大的蒸氣反作用力下，熔化的金屬內部形成小孔，通常稱之為匙孔，匙孔的存在有利于材料對激光吸收。這一階段可用于激光深熔焊接、切割和打孔、沖擊硬化等。
   不同條件下，不同波長激光照射不同金屬材料，每一階段的功率密度的具體數值會存在一定的差異。
     就材料對激光的吸收而言，材料的汽化是一個分界線。當材料沒有發生汽化時，不論處于固相還是液相，其對激光的吸收僅隨表面溫度的升高而有較慢的變化；而一旦材料出現汽化并形成等離子體和匙孔，材料對激光的吸收則會突然發生變化。
   激光加工的物理基礎是激光與物質的相互作用，這是一個極為廣泛的概念，既包括復雜的圍觀量子過程，也包括激光作用與各種介質材料所發生的宏觀現象，如激光的反射、吸收、折射、偏振、光電效應、氣體擊穿等。

金屬材料對激光的吸收：
   金屬中存在密度很大的自由電子，自由電子受到光波電磁場的強迫振動而產生次波，這些次波造成了強烈的反射和比較弱的透射波。由于自由電子密度大，透射波僅能在很薄的金屬表層被吸收，因而金屬表面對激光常有較高的反射率。特別是頻率較低的紅外線，其光子能量較低，主要對金屬中的自由電子起作用，形成強烈的反射。束縛電子的作用將使金屬的反射能力降低，透射能力增大，增強金屬對激光的吸收，呈現出某種非金屬的光學性質。