激光焊接技術概述

        激光焊接自1960年首臺激光器問世以來，已成為現代制造業中的一種重要技術。激光焊接利用高能激光束精確照射材料表面，使材料局部迅速加熱至熔化狀態，從而實現焊接連接。這種技術具有許多獨特的優勢，使其在各種應用場景中發揮著重要作用。

        激光焊接的特點

        1、高功率密度與小熱影響區

        激光焊接中的激光功率密度可達10^5至10^7 W/cm2。由于激光束的聚焦效果，材料的熱影響區非常窄，產生的變形也極小。這使得激光焊接特別適合于精密焊接和微細焊接，能夠實現高質量的焊接接頭。

        2、厚件焊接與不開坡口焊接

        激光焊接可以在不需要坡口的情況下直接焊接厚件，能夠獲得深寬比大的焊縫。例如，單道焊接鋼板的厚度已可以達到50mm。這種特性簡化了焊接過程并提升了效率。

        3、難焊材料的焊接能力

        激光焊接適用于傳統焊接方法難以處理的材料，包括難熔金屬、熱敏感性強的金屬，以及熱物理性能差異懸殊的材料。此外，激光焊接也能用于非金屬材料，如陶瓷和有機玻璃等。

        4、密閉容器內焊接

        激光束可以穿過透明介質焊接密閉容器內的工件，適用于在玻璃封閉容器中焊接如鈹合金等劇毒材料。這一特性增強了激光焊接在特種環境中的應用能力。

        5、光束傳輸與反射

        激光焊接通過反射鏡可以將激光束送達傳統焊接方法無法到達的部位。YAG激光器（波長1.06μm）還可以通過光纖進行傳輸，進一步提高了激光焊接的可達性。

        6、免電磁干擾

        激光束不受電磁干擾，沒有磁偏吹現象，這使得激光焊接特別適合用于磁性材料的焊接。

        7、操作簡便與安全性

        激光焊接無需真空室，不產生X射線，因此觀察和對中過程更加便捷、安全。

        激光焊接的挑戰

        盡管激光焊接技術具有眾多優點，但其設備投資較高，尤其是高功率連續激光器的價格昂貴。此外，高反射率金屬的直接焊接存在一定困難，需要采用特殊處理或技術來克服這些挑戰。

        激光焊接設備分類

        目前，激光焊接所用的激光器主要分為兩大類：

        氣體激光器：以CO2激光器為代表。

        固體激光器：以YAG激光器為代表。

        激光焊接還可根據激光的作用方式分為連續激光焊接和脈沖激光焊接。隨著技術的進步和設備性能的提升，激光焊接在各種制造場合中正逐步取代傳統焊接方法，滿足更高的接頭性能和變形要求。