激光焊接是把能量密度很高的激光束照射到兩部分材料上

激光焊接是把能量密度很高的激光束照射到兩部分材料上，使局部受熱熔化，然后冷卻凝固連成一體。相對(duì)傳統(tǒng)的焊接工藝，激光焊接具有以下優(yōu)點(diǎn):

1.無(wú)接觸加工，對(duì)焊接零件沒(méi)有外力作用。

2.激光能量高度集中，熱影響小，熱變形小。

3.可以焊接高熔點(diǎn)，難熔，難焊的金屬，如鈦合金，鋁合金等?？蓪?shí)現(xiàn)某些異種材料間的焊接。

4.焊接過(guò)程對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染，在空氣中可以直接焊接，工藝簡(jiǎn)便。

5.焊點(diǎn)小，焊縫窄，整齊美觀，焊后無(wú)需處理或只需簡(jiǎn)單處理工序。焊縫組織均勻，氣孔少，缺陷少，可減少和優(yōu)化母材質(zhì)雜，焊縫的機(jī)械強(qiáng)度往往高于母材的機(jī)械強(qiáng)度。激光焊接的機(jī)械性能、抗蝕性能和電磁學(xué)性能上優(yōu)于常規(guī)焊接方法。

6.激光可精確控制，聚焦光點(diǎn)小，可高精度定位，實(shí)現(xiàn)精密加工。

7.易于與計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)或機(jī)械手，機(jī)器人配合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接，提高生產(chǎn)效率。

,激光打標(biāo)機(jī)加工技術(shù)的基本特點(diǎn);

所以，采用激光焊接，具有高精度、高效率、高強(qiáng)度和及時(shí)性等優(yōu)勢(shì)，確保質(zhì)量、產(chǎn)量、交貨期，目前，激光焊接已成為了精密加工行業(yè)中一種極具競(jìng)爭(zhēng)力的加工手段，廣泛用于機(jī)械、電子、電池、航空、儀表等行業(yè)中有特殊要求的工件的點(diǎn)焊、疊焊和密封焊接。激光焊接是采用高能激光束使材料熔融并連接，形成優(yōu)良焊接接頭的工藝過(guò)程。激光焊接的能量密度高、激光光斑直徑小，其能量密度比常規(guī)方法高100倍以上，同時(shí)，可以形成0.5mm寬的焊道。激光焊接技術(shù)具有熔池凈化效應(yīng)，能純凈焊縫金屬，適用于相同和不同金屬材料間的焊接。激光焊接能量密度高，對(duì)高熔點(diǎn)、高反射率、高導(dǎo)熱率和物理特性相差很大的金屬焊接特別有利。因此，激光焊接具有傳統(tǒng)焊接方法所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，如焊速快，工件變形小，焊縫的熔合比大、晶粒細(xì)小，焊后處理簡(jiǎn)單，焊縫質(zhì)量好等特點(diǎn)，低碳鋼板的深沖性能與韌性一般優(yōu)于母材、能夠在各種特殊環(huán)境下焊接同種或者異種材料或難熔材料，實(shí)現(xiàn)不等厚度材料的焊接等特點(diǎn)。通過(guò)先后對(duì)厚度為0.2mm至3.0mm的鍍鋅板、鍍鋅原板、硅鋼板、鍍錫板等進(jìn)行了激光焊接，系統(tǒng)研究并掌握了激光工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量的影響規(guī)律。用激光焊幾乎可以不受限制地把厚度、牌號(hào)、等級(jí)、鍍層等不同的鋼板連結(jié)在一起，制成各種形狀的零件，使汽車設(shè)計(jì)大大提高了靈活性。不等厚板的激光焊接正逐漸成為汽車制造業(yè)中的常用技術(shù)。一輛汽車的車身和底盤由300種以上的零件組成，采用拼接坯板焊接技術(shù)可以使零件數(shù)減少66%，大大減少了模具數(shù)量，增加了材料利用率。采用激光焊接艦船上用的各種不銹鋼與高溫合金壓力容器，密封性好，耐壓能力強(qiáng)，焊接后容器變形小，已經(jīng)在工業(yè)中應(yīng)用激光焊接的主要優(yōu)點(diǎn)（1）可將入熱量降到最低的需要量，熱影響區(qū)金相變化范圍小，且因熱傳導(dǎo)所導(dǎo)致的變形亦最低。（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)具的耗損及變形接可降至最低。（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，且可在工件周圍的機(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（經(jīng)抽真空或內(nèi)部氣體環(huán)境在控制下）。（6）激光束可聚焦在很小的區(qū)域，可焊接小型且間隔相近的部件，（7）可焊材質(zhì)種類范圍大，亦可相互接合各種異質(zhì)材料。（8）易于以自動(dòng)化進(jìn)行高速焊接，亦可以數(shù)位或電腦控制。（9）焊接薄材或細(xì)徑線材時(shí)，不會(huì)像電弧焊接般易有回熔的困擾。（10）不受磁場(chǎng)所影響（電弧焊接及電子束焊接則容易），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。汽車激光焊接的優(yōu)缺點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)“激光”能在一個(gè)很小的作用點(diǎn)上集中起非常大的能量。與傳統(tǒng)的焊和熔焊工藝相比，這會(huì)帶來(lái)很多優(yōu)點(diǎn)：加工精度成倍提高。激光焊縫高溫區(qū)因熱量的原因會(huì)發(fā)生反應(yīng)。由于激光焊縫寬度相對(duì)較窄，這些較小的高溫區(qū)也使得隨之帶來(lái)的熱變形非常小?？梢詫?shí)現(xiàn)激光焦點(diǎn)的功率和大小按加工要求動(dòng)態(tài)地進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)各種各樣的應(yīng)用可能。在使用固體激光器時(shí)，可以靈活地遠(yuǎn)離操作地輸送激光，這樣一來(lái)把能量源和加工設(shè)備從空間上分隔可以毫不困難得實(shí)現(xiàn)。激光束不會(huì)帶來(lái)任何磨損，而且能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定地工作。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在歐美發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家中，有50%~70%的汽車零部件是用激光加工來(lái)完成的。其中主要以激光焊接和激光切割為主，激光焊接在汽車工業(yè)中已成為標(biāo)準(zhǔn)工藝。激光用于車身面板的焊接可將不同厚度和具有不同表面涂鍍層的金屬板焊在一起，然后再進(jìn)行沖壓，這樣制成的面板結(jié)構(gòu)能達(dá)到最合理的金屬組合。由于很少變形，也省去了二次加工。激光焊接加速了用車身沖壓零件代替鍛造零件的進(jìn)程。采用激光焊接，可以減少搭接寬度和一些加強(qiáng)部件，還可以壓縮車身結(jié)構(gòu)件本身的體積。僅此一項(xiàng)車身的重量可減少50kg左右。而且激光焊接技術(shù)能保證焊點(diǎn)連接達(dá)到份子層面的接合，有效提高了車身的剛度和碰撞安全性，同時(shí)有效降低了車內(nèi)噪聲。缺點(diǎn)要求焊件裝配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有顯著偏移。這是因?yàn)榧す饩劢购蠊獍叱叽缧?，焊縫窄。如工件裝配精度或光束定位精度達(dá)不到要求，很容易造成焊接缺陷。激光器及其相關(guān)系統(tǒng)的成本較高，一次性投資較大。鍍鋅鋼板只是為了防止生銹，與激光焊接是兩個(gè)概念，沒(méi)有可比性縫焊的過(guò)程與點(diǎn)焊相似，只是以旋轉(zhuǎn)的圓盤狀滾輪電極代替柱狀電極，將焊件裝配成搭接或?qū)咏宇^，并置于兩滾輪電極之間，滾輪加壓焊件并轉(zhuǎn)動(dòng)，連續(xù)或斷續(xù)送電，形成一條連續(xù)焊縫的電阻焊方法?？p焊主要用于焊接焊縫較為規(guī)則、要求密封的結(jié)構(gòu)，板厚一般在3mm以下。[編輯本段]電阻焊的缺點(diǎn)1、目前還缺乏可靠的無(wú)損檢測(cè)方法，焊接質(zhì)量只能靠工藝試樣和工件的破壞性試驗(yàn)來(lái)檢查，以及靠各種監(jiān)控技術(shù)來(lái)保證。2、點(diǎn)、縫焊的搭接接頭不僅增加了構(gòu)件的重量，且因在兩板焊接熔核周圍形成夾角，致使接頭的抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度均較低。（3)設(shè)備功率大，機(jī)械化、自動(dòng)化程度較高，使設(shè)備成本較高、維修較困難，并且常用的大功率單相交流焊機(jī)不利于電網(wǎng)的平衡運(yùn)行。電極壓力對(duì)兩電極間總電阻R有顯著影響，隨著電極壓力的增大，R顯著減小。此時(shí)焊接電流雖略有增大，但不能影響因R減小而引起的產(chǎn)熱的減少。因此，焊點(diǎn)強(qiáng)度總是隨著電極壓力的增大而降低。在增大電極壓力的同時(shí)，增大焊接電流或延長(zhǎng)焊接時(shí)間，以彌補(bǔ)電阻減小的影響，可以保持焊點(diǎn)強(qiáng)度不變。采用這種焊接條件有利于提高焊點(diǎn)強(qiáng)度的穩(wěn)定性。電極壓力過(guò)小，將引起飛濺，也會(huì)使焊點(diǎn)強(qiáng)度降低。1.焊接電流的影響從公式(1)可見(jiàn)，電流對(duì)產(chǎn)熱的影響比電阻和時(shí)間兩者都大。因此，在點(diǎn)焊過(guò)程中，它是一個(gè)必須嚴(yán)格控制的參數(shù)。引起電流變化的主要原因是電網(wǎng)電壓波動(dòng)和交流焊機(jī)次級(jí)回路阻抗變化。阻抗變化是因回路的幾何形狀變化或因在次級(jí)回路中引入了不同量的磁性金屬。對(duì)于直流焊機(jī)，次級(jí)回路阻抗變化，對(duì)電流無(wú)明顯影響。除焊接電流總量外，電流密度也對(duì)加熱有顯著影響。通過(guò)已焊成焊點(diǎn)的分流，以及增大電極接觸面積或凸焊時(shí)的凸點(diǎn)尺寸，都會(huì)降低電流密度和焊熱接熱，從而使接頭強(qiáng)度顯著下降。2.焊接時(shí)間的影響為了保證熔核尺寸和焊點(diǎn)強(qiáng)度，焊接時(shí)間與焊接電流在一定范圍內(nèi)可以互為補(bǔ)充。為了獲得一定強(qiáng)度的焊點(diǎn)，可以采用大電流和短時(shí)間（強(qiáng)條件，又稱強(qiáng)規(guī)范），也可以采用小電流和長(zhǎng)時(shí)間（弱條件，又稱弱規(guī)范）。選用強(qiáng)條件還是弱條件，則取決于金屬的性能、厚度和所用焊機(jī)的功率。但對(duì)于不同性能和厚度的金屬所需的電流和時(shí)間，都仍有一個(gè)上、下限，超過(guò)此限，將無(wú)法形成合格的熔核。3.電極壓力的影響電極壓力對(duì)兩電極間總電阻R有顯著影響，隨著電極壓力的增大，R顯著減小。此時(shí)焊接電流雖略有增大，但不能影響因R減小而引起的產(chǎn)熱的減少。因此，焊點(diǎn)強(qiáng)度總是隨著電極壓力的增大而降低。在增大電極壓力的同時(shí)，增大焊接電流或延長(zhǎng)焊接時(shí)間，以彌補(bǔ)電阻減小的影響，可以保持焊點(diǎn)強(qiáng)度不變。采用這種焊接條件有利于提高焊點(diǎn)強(qiáng)度的穩(wěn)定性。電極壓力過(guò)小，將引起飛濺，也會(huì)使焊點(diǎn)強(qiáng)度降低。4.電極形狀及材料性能的影響由于電極的接觸面積決定著電流密度，電極材料的電阻率和導(dǎo)熱性關(guān)系著熱量的產(chǎn)生和散失，因而電極的形狀和材料對(duì)熔核的形成有顯著影響。隨著電極端頭的變形和磨損，接觸面積將增大，焊點(diǎn)強(qiáng)度將降低。5.工件表面狀況的影響工件表面上的氧化物、污垢、油和其他雜質(zhì)增大了接觸電阻。過(guò)厚的氧化物層甚至?xí)闺娏鞑荒芡ㄟ^(guò)。局部的導(dǎo)通，由于電流密度過(guò)大，則會(huì)產(chǎn)生飛濺和表面燒損。氧化物層的不均勻性還會(huì)影響各個(gè)焊點(diǎn)加熱的不一致，引起焊接質(zhì)量的波動(dòng)。因此，徹底清理工件表面是保證獲得優(yōu)質(zhì)接頭的必要條件。電阻焊接的品質(zhì)是由以