激光焊接的技术原理是怎样？

2024-09-18 06:37:12 来源：互联网分类：电气知识

　　激光焊接是一种高效精密的焊接方法，利用高能量密度的激光束作为热源。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接。焊接过程是热传导型的，即激光辐射加热工件表层，表层热量通过热传导扩散到内部，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，熔化工件，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功地应用于微型和小型零件的精密焊接中。

　　激光焊接的技术原理是怎样？下面我们大家一起来分析一下。

　　激光焊接可以用连续或脉冲激光束来实现，激光焊接的原理可分为导热焊接和激光深熔焊接。如果功率密度小于104~105W/cm2，则为热传导焊接，在这种情况下，熔体深度低，焊接速度慢。功率密度大于105~107W/cm2时，金属表层受热凹进“洞”，形成焊接速度快、长宽比大的深焊缝。

　　热传导型激光焊接原理是：激光辐射加热待加工表层，表层热量通过热传导扩散到内部，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等激光参数，熔化工件，形成特定的熔池。用于齿轮焊接和冶金薄板焊接的激光焊机主要包括激光深熔焊接。

　　激光深熔焊接通常使用连续激光束完成材料连接。冶金物理过程与电子束焊接非常相似。换句话说，能量转换机制是通过小孔结构来实现的。在足够高的功率密度激光照射下，材料蒸发形成小洞。这个充满蒸汽的小洞像黑体一样吸收了几乎所有的入射光束能量，洞内的平衡温度达到约2500 0C，热量从这个高温空腔外墙传递过来，融化了包围这个洞的金属。小洞充满了光束照射的墙体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小洞四壁围绕熔化的金属，液态金属围绕固体材料。(在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中，能量首先沉积在工件表层，然后通过传递传入内部。)孔壁外的液体流动和壁面张力与孔内连续产生的蒸汽压力相吻合，保持动态平衡。梁继续进入小洞，小洞外的材料连续流动，随着梁的移动，小洞始终处于流动的稳定状态。也就是说，小孔和孔壁周围的熔化金属会根据前梁的前进速度向前移动，熔化金属会填满消除小孔后留下的空隙，凝结形成焊接。这整个过程进行得如此迅速，以至于焊接速度很容易达到每分钟数米。