激光焊接解释了

激光焊接使用高精度激光束来融合金属和热塑性塑料。该过程的准确性和精度会产生低热失真，使其非常适合焊接敏感材料。该过程通常是自动化的，允许高焊接速率。

让我们深入研究激光焊接背后的概念。

什么是激光焊接？

激光焊接或激光束焊接（LBW）是一个使用激光形式的浓缩热源融化材料的过程，它们在冷却时融合在一起。这是一个多功能的过程，因为它可以在较厚的材料上运行狭窄和深焊缝时以快速的焊接速度焊接薄材料。

尽管激光焊接设备的成本比传统的焊接工艺高，​​但其运营成本却较低，因为它不一定需要额外的填充材料和后处理。同样，高焊接速度允许每小时生产更多零件。该过程背后的技术与常规的电弧焊接过程（例如mig，Tig和Smaw。现代激光焊接应用程序使用与高级光学元件合并的可编程机器人，以精确针对工件中的区域。

激光束焊接的类型

有两种不同类型的激光束焊接，均具有适合特定应用的独特操作原理。材料相互作用的方式取决于激光束的功率密度。

热传导焊接

在这种方法中，使用聚焦激光束来融化碱材料的表面。当关节固化时，会产生精确而光滑的焊缝。使用头部传导方法创建的焊缝通常不需要任何额外的饰面，质量很棒，“开箱即用”。

能量仅通过热传导进入焊接区。这限制了焊接深度，因此该过程非常适合连接薄材料。热传导焊接通常用于可见的焊接接缝，需要在美学上令人愉悦。

热传导焊接有两个子类别：

• 直接加热- 激光束直接在金属表面上施加功率。

• 能源传输- 将吸收墨水施加到关节上，吸收激光束施加的能量。

深入渗透/钥匙孔焊接

在钥匙孔焊接（深度渗透）模式下运行该过程可创建具有均匀结构的深，狭窄的焊缝。对于金属，应用每平方厘米约1兆瓦的功率密度。这不仅融化了金属，还可以使其蒸发，从而形成一个狭窄的蒸气腔。

这被称为钥匙孔或蒸气毛细管，随着激光束穿过工件的前进，充满了熔融金属。钥匙孔焊接是一个高速过程，因此，变形和形成热影响区保持至少。

激光束焊接工艺

激光束焊接的原理是使用具有高功率密度的激光器将热量施加到两种金属表面之间的关节。材料在关节处融化，并允许金属凝固时融合。

激光焊接通常是通过焊接机器人进行的，这些机器人可以在高速下精确地施加大量能量，并在柔性光纤的指导下进行。这会导致熔化的关节中足够数量的金属，从而产生狭窄的焊缝，而失真最小。手持式激光焊接系统似乎是笨重的工业机器的绝佳替代品，但这些焊工安全正在质疑。

焊接过程可以在大气条件下执行，但对于更具反应性的材料，建议惰性气体屏蔽以消除污染的风险。类似于电子束焊接，可以在真空中进行激光焊接，但在经济上不可行。因此，激光焊机配备了气体喷嘴，可向焊接区域供应惰性气体。

进行许多激光焊接应用，而无需其他填充材料。但是，一些具有挑战性的材料和应用需要填充材料才能产生令人满意的焊缝。添加填充材料可改善焊接曲线，减少凝固性开裂，使焊缝更好机械性能并允许更精确的关节装配。填充材料可以以粉末形式或作为填充线形式出现，但是由于粉末对于大多数材料来说通常更昂贵，因此使用铁丝网原料更为常见。

激光焊接所用的四种最常见的关节类型是对接焊缝，边缘焊缝，填充圈焊缝和重叠焊缝。

可以在各种金属材料上进行激光焊接低碳钢，不锈钢，铝，钛等科瓦尔通常不建议使用铜 - 铜，铜铝等材料组合，例如铜铜，铜 - 铝等。高碳钢通常不建议使用高冷却速率，因为较高的冷却速率会引起裂缝。

激光类型

用于焊接过程的激光焊机有三种主要类型：

气体激光器（CO2）

二氧化碳激光源是气体的混合物，二氧化碳是与氮和氦一起的主要成分。这些激光器可以在低电流和高电压下以连续或脉冲模式运行，以激发气体分子。二氧化碳激光器也在特殊情况下使用，例如在双光束激光焊接中，其中两个梁在串联或并排排列。

固态激光器

固态激光器使用二极管泵送固态（DPSS）泵送矿石，例如红宝石，玻璃或Yttrium，铝和石榴石（YAG）或带有激光二极管的Yttrium v​​anadate Crystal（YVO4）的技术。这些激光器以连续波或脉冲光束模式运行。脉冲模式产生类似于点焊缝但是完全穿透。与现代纤维激光器相比，这些激光器具有相当多的缺点，但我们不能否认固态激光器仍然具有出色的光束稳定性和质量以及高效率。

半导体激光器也处于固态，但通常被认为是与固态激光器单独的类别。这些激光器仅用于便宜和小型项目。但是，由于设备更紧凑，因此有时在难以访问的区域进行焊接时使用它们。与其他类型的激光器相比，光束的质量差得多，因此在工业环境中并不常见。

纤维激光器

纤维激光器是固态激光器的较新类型，可提供更多的功率，更好的质量和更安全的操作。在纤维激光器中，当纤维吸收泵激光二极管的原始光线时，会产生激光束。为了实现这种转化，光纤用稀土元件掺杂。通过使用不同的掺杂元素，可以创建具有各种波长的激光束，这使纤维激光器非常适合各种应用，包括激光焊接和万搏app全民彩票平台。虽然，值得注意的是，标准的激光切割头不能用于焊接，并且激光焊接头无法满足大多数工业应用所ߍManbetxios5;搏app全民彩票平台需的切割速度和质量。

激光焊接的优势

• 高质量的质量得益于低热量输入和精确的激光功率控制。

• 该过程很快，可以允许低单位成本。

• 出色的焊接深度，导致高强度焊缝。

• 允许其他方法无法加入焊接材料组合。

• 简单的焊接设备允许在特殊条件下进行焊接。

激光焊接的缺点

• 高初始投资

• 严格的公差需要完美的工件组件和激光校准。

• 具有高反射率和电导率（铝和铜）的材料可以产生挑剔的焊接结果（对于二氧化碳激光器）。

• 孔隙和脆性可能是由于快速凝固而产生的。

• 激光光学元件非常细腻，很容易受到损坏。

激光杂交焊接

激光杂交焊接结合了电弧和激光束的概念。两者同时在同一焊接区域起作用，互相称赞并创建独特的焊接过程。尽管激光焊接几乎可以与几乎任何电弧焊接过程结合使用，但有些脱颖而出，并且更常用。

激光杂交焊接有三种主要类型：

• MIG增强焊接（通常是激光混合焊接的代名词）

• 提格增强焊接

• 等离子 - 弧增强焊接

混合焊接工艺提供了激光焊接带来的深度渗透，焊接盖曲线可与电弧焊接过程。使用保护性屏蔽气体和其他电弧焊接消耗品比激光焊接更能控制焊接特性。Laser-Hybrid焊接绝对是一个正在上升的过程，将来将越来越多地用于造船，铁路，汽车行业和大型管道焊接项目。