現(xiàn)代焊接的能量來(lái)源有很多種，包括氣體焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波等。

今天給大家介紹關(guān)于激光焊接內(nèi)容。

激光焊接技術(shù)原理知識(shí)：

激光焊接可以采用脈沖或連續(xù)激光束加以實(shí)現(xiàn);

激光焊接的原理可分為熱傳導(dǎo)型焊接和激光深熔焊接。

熱導(dǎo)焊：激光輻射加熱待加工表面，表面熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散，通過(guò)控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復(fù)頻率等激光參數(shù)，使工件熔化，形成特定的熔池。

其特點(diǎn)：激光功率為105w/cm2左右，焊縫深度小于2.5mm，焊縫的深寬比較大為3：1。

深熔焊：一般采用連續(xù)激光光束完成材料的連接，即能量轉(zhuǎn)換機(jī)制是通過(guò)“小孔”(Key-hole)結(jié)構(gòu)來(lái)完成的。激光照射,材料產(chǎn)生蒸發(fā)并形成小孔,吸收全部的入射光束能量,溫度達(dá)25000C左右,使包圍著這個(gè)孔腔四周的金屬熔化。

其特點(diǎn)：采用的功率密度在106～107w/cm2 之間，焊縫的深寬比較大可達(dá)12：1 ，目前較大焊接深度可以達(dá)到51mm。

說(shuō)到這里相信大家都有疑問(wèn)，說(shuō)激光是怎么產(chǎn)生的?

工作設(shè)備(產(chǎn)生激光)：由光學(xué)震蕩器及放在震蕩器空穴兩端鏡間的介質(zhì)所組成。介質(zhì)受到激發(fā)**能量狀態(tài)時(shí)，開(kāi)始產(chǎn)生同相位光波且在兩端鏡間來(lái)回反射，形成光電的串結(jié)效應(yīng)，將光波放大，并獲得足夠能量而開(kāi)始發(fā)射出激光。激光亦可解釋成將電能、化學(xué)能、熱能、光能或核能等原始能源轉(zhuǎn)換成某些特定光頻(紫外光、可見(jiàn)光或紅外光)的電磁輻射束的一種設(shè)備。

激光分類(lèi)

焊接用有兩種激光：CO2 激光和Nd:YAG激光

特點(diǎn)：都是肉眼不可見(jiàn)紅外光。

紅外光，又叫紅外線(xiàn)，是波長(zhǎng)比可見(jiàn)光要長(zhǎng)的電磁波(光)，波長(zhǎng)為770納米到1毫米之間。

CO2 激光：屬于遠(yuǎn)紅外光，波長(zhǎng)為10. 6Lm, 大部分金屬對(duì)這種光的反射率達(dá)到80% ~ 90%,需要特別的光鏡把光束聚焦成直徑為0. 75 - 0. 1mm。功率可輕易達(dá)到20000W甚至更大。

大功率的CO2 激光通過(guò)小孔效應(yīng)來(lái)解決高反射率的問(wèn)題。CO2 激光大功率焊接時(shí), 常使用不產(chǎn)生等離子體的氦氣作為保護(hù)氣體。

CO2 激光是目前工業(yè)應(yīng)用較廣泛的激光器。

Nd:YAG激光：屬于近紅外光。波長(zhǎng)為1. 06 Lm, 熱導(dǎo)體對(duì)這種波長(zhǎng)的光吸收率較高,對(duì)于大部分金屬, 它的反射率為20% ~ 30%。只要使用標(biāo)準(zhǔn)的光鏡就能使近紅外波段的光束聚焦為直徑0. 25 mm。功率一般能達(dá)到4000~ 6000W左右, 現(xiàn)在最大功率已達(dá)到10 000W。

Nd:YAG激光優(yōu)點(diǎn)在于產(chǎn)生的光束可以通過(guò)光纖傳送，因此可以省去復(fù)雜的光束傳送系統(tǒng)。

工藝參數(shù)：

1)激光功率密度

是激光焊接的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)于同一種金屬來(lái)說(shuō)，激光功率密度不同時(shí)材料達(dá)到熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的時(shí)間不同。

2)激光脈沖波形

激光脈沖波形在激光焊接中是一個(gè)重要問(wèn)題，尤其對(duì)于薄片焊接，當(dāng)高強(qiáng)度激光束射至材料表面，金屬表面將會(huì)有60~98%的激光能量反射而損失掉，激光脈沖開(kāi)始作用時(shí)反射率高，當(dāng)材料表面溫度升至熔點(diǎn)時(shí)，反射率迅速下降，表面處于熔化狀態(tài)時(shí)，反射率穩(wěn)定于某一值，當(dāng)表面溫度繼續(xù)上升到沸點(diǎn)時(shí)，反射率又一次下降。

3)激光脈沖寬度

脈寬是脈沖激光焊接的重要參數(shù)之一，它既是區(qū)別于材料去除和材料熔化的重要參數(shù)，也是決定加工設(shè)備造價(jià)及體積的關(guān)鍵參數(shù)。

4)離焦量

激光焊接通常需要一定的離焦量，離焦方式有兩種：正離焦與負(fù)離焦，焦平面位于工件上方為正離焦，反之為負(fù)離焦。負(fù)離焦時(shí)，可獲得更大的熔深。焊接薄材料時(shí)，宜用正離焦。

5)焊接速度

焊接速度的快慢會(huì)影響單位時(shí)間內(nèi)的熱輸入量，焊接速度過(guò)慢，則熱輸入量過(guò)大，導(dǎo)致工件燒穿，焊接速度過(guò)快，則熱輸入量過(guò)小，造成工件焊不透。

激光焊接特性

1)屬于熔融焊接，以激光束為能源，沖擊在焊件接頭上;

2)激光束可由平面光學(xué)元件(如鏡子)導(dǎo)引，隨后再以反射聚焦元件或鏡片將光束投射在焊縫上;

3)激光焊接屬非接觸式焊接，作業(yè)過(guò)程不需加壓，但需使用惰性氣體以防熔池氧化，填料金屬偶有使用;

4)激光焊可以與MIG焊組成激光MIG復(fù)合焊，實(shí)現(xiàn)大熔深焊接，同時(shí)熱輸入量比MIG焊大為減小。

激光的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

(1)可將入熱量降到較低的需要量

(2)32mm板厚單道焊接的焊接工藝參數(shù)業(yè)經(jīng)檢定合格，可降低厚板焊接所需的時(shí)間甚至可省掉填料金屬的使用;

(3)不需使用電極，沒(méi)有電極污染或受損的顧慮。且因不屬于接觸式焊接制程，機(jī)具的耗損及變形皆可降至較低;

(4)激光束易于聚焦、對(duì)準(zhǔn)及受光學(xué)儀器所導(dǎo)引，可放置在離工件適當(dāng)之距離，且可在工件周?chē)臋C(jī)具或障礙間再導(dǎo)引，其他焊接法則因受到上述的空間限制而無(wú)法發(fā)揮;

(5)工件可放置在封閉的空間

(6)激光束可聚焦在很小的區(qū)域，可焊小型且間隔相近的部件;

(7)可焊材質(zhì)種類(lèi)范圍大，可接合各種異質(zhì)材料;

(8)易于以自動(dòng)化高速焊接，可以數(shù)位或電腦控制

(9)焊接薄材或細(xì)徑線(xiàn)材時(shí)，不像電弧焊易有回熔的困擾;

(10)不受磁場(chǎng)所影響，能精確的對(duì)準(zhǔn)焊件;

(11)可焊接不同物性(如不同電阻)的兩種金屬;

(12)不需真空，亦不需做X射線(xiàn)防護(hù);

(13)若以穿孔式焊接，焊道深一寬比可達(dá)10:1;

(14)可以切換裝置將激光束傳送至多個(gè)工作站。

缺點(diǎn)：

(1)焊件位置需非常精確，需在激光束的聚焦范圍內(nèi);

(2)焊件需使用夾治具時(shí)，必須確保焊件的較終位置需與激光束將沖擊的焊點(diǎn)對(duì)準(zhǔn);

(3)生產(chǎn)線(xiàn)上不適合使用激光焊接;

(4)高反射性及高導(dǎo)熱性材料如鋁、銅及其合金等，焊接性會(huì)受激光所改變;

(5)當(dāng)進(jìn)行中能量**能量的激光束焊接時(shí)，需使用等離子控制器將熔池周?chē)碾x子化氣體驅(qū)除，以確保焊道的再出現(xiàn);

(6)能量轉(zhuǎn)換效率太低，通常低于10%;

(7)焊道快速凝固，可能有氣孔及脆化的顧慮;

(8)設(shè)備昂貴。

國(guó)內(nèi)激光設(shè)備生產(chǎn)狀況

目前我國(guó)多數(shù)激光公司和企業(yè)規(guī)模較小，投資強(qiáng)度低，沒(méi)有形成規(guī)模生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的激光設(shè)備生產(chǎn)廠家有：

長(zhǎng)春新產(chǎn)業(yè) 、武漢楚天激光 、深圳大族激光、華北光電 、武漢華工激光、 上海團(tuán)結(jié)普瑞瑪。

國(guó)外激光設(shè)備生產(chǎn)狀況

世界激光器市場(chǎng)可劃分為三大區(qū)域：

1.美國(guó)(包括北美)占55% ;

2.歐州占22%;

3.日本及太平洋地區(qū)占23%。

在世界激光市場(chǎng)上：

激光材料加工設(shè)備方面，德國(guó)占首位;

激光醫(yī)療及激光檢測(cè)方面，美國(guó)占首位;

光電子技術(shù)方面，日本占首位，美國(guó)占第二位。

德國(guó)企業(yè)有：(幾乎占了世界市場(chǎng)的40%)

Rofin-sinar激光公司、

Trumpf 激光技術(shù)公司、

Haas 固體激光公司、Lambda Physik公司、

德國(guó)的LaserVision公司等

美國(guó)企業(yè)有：

1.相干公司、2.光譜物理公司、

3.聯(lián)合工藝(URTC)公司、4.PRC公司、

5.燃燒工程公司、6.Lumonics公司、

7.Synrad公司、8.MartedLasers公司、

9.Electrox公司10.ESI公司等。

日本企業(yè)有：

三菱電氣、松下電氣、Amada、Mazak等公司

相關(guān)問(wèn)答：

問(wèn)：所有塑料材質(zhì)都可以用同一款激光打標(biāo)機(jī)實(shí)現(xiàn)嗎?

答：目前市面上常見(jiàn)的塑料材質(zhì)有:ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、PC(聚碳酸酯)、PP塑料(聚丙烯)、PS塑料(聚苯乙烯)、PPS塑料(聚苯硫醚)、PP聚丙烯、PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、亞克力(聚甲基丙烯酸甲酯)等。這些塑料材質(zhì)要選擇什么樣的激光打標(biāo)機(jī)，可以一臺(tái)激光設(shè)備就能兼容而且效果出色呢?

激光小編給大家推薦紫外激光打標(biāo)機(jī)：它幾乎適用于所有塑料材質(zhì)。因?yàn)樽贤獾妮^小線(xiàn)寬是0.01mm，而綠光是0.02mm;紫外的較小字符是0.06,而綠光的是0.1等等因素，所以紫外激光打標(biāo)機(jī)，打標(biāo)的效果比綠光好。

關(guān)于材質(zhì)純度這塊，可能很多客戶(hù)都會(huì)有同樣的誤區(qū)，就是同樣產(chǎn)品都能打出同樣的效果。激光之前為一個(gè)客戶(hù)打樣時(shí)，他的產(chǎn)品是線(xiàn)纜，外皮是PVC、PE等，產(chǎn)品的顏色不同，但是黑色和白色的線(xiàn)纜可以打出效果并且很清晰，而灰色的比較模糊。然后紅色和黃色無(wú)法打標(biāo)，原因是材質(zhì)不吸收光線(xiàn)，同樣是塑料，但是卻會(huì)遇到不同的打標(biāo)效果，這個(gè)對(duì)于激光工藝來(lái)說(shuō)是很正常的現(xiàn)象。

所以，并不是所有的塑料材質(zhì)都可以用同款激光打標(biāo)機(jī)全部打出效果，而是要以實(shí)際測(cè)試的打樣效果和工程師的建議為準(zhǔn)。希望大家真正了解自己塑膠材質(zhì)本身再到正規(guī)激光設(shè)備廠家來(lái)試樣，快速解決你的問(wèn)題。

問(wèn)：手持式激光焊接機(jī)是怎樣達(dá)到的

答：1、焊接精度高

SC-FH手持激光焊接機(jī)匹配多種激光源，適用多種工藝要求的工件，焊接一次成型，對(duì)焊接材料熱變形量更小，滿(mǎn)足高質(zhì)量產(chǎn)品要求，且焊縫光亮、無(wú)焊疤、無(wú)變色、無(wú)需后續(xù)處理，焊接工件強(qiáng)度高，焊縫強(qiáng)度達(dá)到甚至超過(guò)母材本身。

2、方便移動(dòng)、焊接靈活

SC-FH手持焊接頭配備5M-10M原裝光纖，靈活方便.,對(duì)于機(jī)器人難以焊接的地方，都能觸手可及。

3、焊接工藝全面

激光手持光纖焊接機(jī)適用于拼焊、疊焊、內(nèi)外角焊、圓弧焊、不規(guī)則形狀焊等。

4、操作簡(jiǎn)單、節(jié)省成本

雙成激光焊接機(jī)整套設(shè)備功能性強(qiáng)，滿(mǎn)足人體工學(xué)設(shè)計(jì)，適用于各種工作環(huán)境場(chǎng)景，特有的激光安全操作防護(hù)功能，**操作人員工作期間的安全，操作簡(jiǎn)單易學(xué)上手快，對(duì)操作人員技術(shù)門(mén)檻不高，更省人工成本支出。

5、應(yīng)用廣泛

SC-FH系列手持激光焊接機(jī)廣泛應(yīng)用于廚衛(wèi)行業(yè)、家電行業(yè)、廣告行業(yè)、模具行業(yè)、不銹鋼制品行業(yè)、不銹鋼工程行業(yè)、門(mén)窗行業(yè)、工藝品行業(yè)、居家用品行業(yè)、家具行業(yè)、汽車(chē)配件行業(yè)等。