激光焊接技术概述

        激光焊接自1960年首台激光器问世以来，已成为现代制造业中的一种重要技术。激光焊接利用高能激光束精确照射材料表面，使材料局部迅速加热至熔化状态，从而实现焊接连接。这种技术具有许多独特的优势，使其在各种应用场景中发挥着重要作用。

        激光焊接的特点

        1、高功率密度与小热影响区

        激光焊接中的激光功率密度可达10^5至10^7 W/cm²。由于激光束的聚焦效果，材料的热影响区非常窄，产生的变形也极小。这使得激光焊接特别适合于精密焊接和微细焊接，能够实现高质量的焊接接头。

        2、厚件焊接与不开坡口焊接

        激光焊接可以在不需要坡口的情况下直接焊接厚件，能够获得深宽比大的焊缝。例如，单道焊接钢板的厚度已可以达到50mm。这种特性简化了焊接过程并提升了效率。

        3、难焊材料的焊接能力

        激光焊接适用于传统焊接方法难以处理的材料，包括难熔金属、热敏感性强的金属，以及热物理性能差异悬殊的材料。此外，激光焊接也能用于非金属材料，如陶瓷和有机玻璃等。

        4、密闭容器内焊接

        激光束可以穿过透明介质焊接密闭容器内的工件，适用于在玻璃封闭容器中焊接如铍合金等剧毒材料。这一特性增强了激光焊接在特种环境中的应用能力。

        5、光束传输与反射

        激光焊接通过反射镜可以将激光束送达传统焊接方法无法到达的部位。YAG激光器（波长1.06μm）还可以通过光纤进行传输，进一步提高了激光焊接的可达性。

        6、免电磁干扰

        激光束不受电磁干扰，没有磁偏吹现象，这使得激光焊接特别适合用于磁性材料的焊接。

        7、操作简便与安全性

        激光焊接无需真空室，不产生X射线，因此观察和对中过程更加便捷、安全。

        激光焊接的挑战

        尽管激光焊接技术具有众多优点，但其设备投资较高，尤其是高功率连续激光器的价格昂贵。此外，高反射率金属的直接焊接存在一定困难，需要采用特殊处理或技术来克服这些挑战。

        激光焊接设备分类

        目前，激光焊接所用的激光器主要分为两大类：

        气体激光器：以CO2激光器为代表。

        固体激光器：以YAG激光器为代表。

        激光焊接还可根据激光的作用方式分为连续激光焊接和脉冲激光焊接。随着技术的进步和设备性能的提升，激光焊接在各种制造场合中正逐步取代传统焊接方法，满足更高的接头性能和变形要求。