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  21世纪是现代科技快速地发展的时代，而激光技术作为目前时代发展中人们所最为瞩目焦点之一，在各领域起着非常非常重要的作用。激光焊接技术将激光应用到焊接中，始于二十世纪六十年代并被快速应用到各个工业部门中，成为工业技术进步的产物，该技术在焊缝宽度、质量，焊接速度、变形、效率、焊接控制度、定位精确度等方面存在着其他熔化焊接技术没办法比拟的优势，被大范围的应用到航空航天、汽车、船舶、生物医疗等领域中。下面贤集网小编来为大家介绍一下激光焊接原理、分类、特点、工艺方法、应用领域、激光焊接技术的应用与发展

  激光焊接能够使用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。

  1、功率密度小于104～105 W/cm2为热传导焊接，此时熔深浅、焊接速度慢；其激光焊接原理为：激光辐射加热待加工表面，表面热量通过热传导向内部扩散，经过控制激光脉冲的宽度、能量、功率和频率等参数使工件熔化形成特定的熔池。

  2、激光深熔焊接一般都会采用连续激光光束完成材料的连接，其冶金物理过程与电子束焊接极为相似，能量转换机制是通过小孔完成。在高功率密度激光的照射下，材料蒸发形成小孔，这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部的入射光能量，热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四周的金属熔化。在光束照射下的壁体材料连续蒸发产生高温蒸汽，孔壁外液体流动形成的壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持动态平衡。光束不断进入小孔，小孔始终处于流动的稳定状态，围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进而向前移动，熔融金属填充小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。

  按激光器输出能量方法不一样，激光焊接可分为连续激光焊和脉冲激光焊。连续激光焊在焊接过程中形成的是连续的不间断的焊缝形貌，而脉冲激光焊则由于输入到焊件表面的能量是间断不连续的，因此每个脉冲光斑作用到焊接工件表面则形成一个圆形焊点，根据其激光器参数的变化可得到不同形貌的焊缝。按激光聚焦后光斑功率密度的不同，激光焊可分为热导焊和深熔焊。

  激光热导焊作用在工件表面的光斑功率密度较低，一般小于105W/cm2。激光将能量输送到焊接工件表面，使得金属表面加热到熔点与沸点之间。金属材料表面将所吸收的光能转化为热能使其金属表面温度不断升高而熔化，再以热传导方式将热能传向金属内部，使熔化区域逐渐扩大，冷却后形成焊点或焊缝，这种焊接原理类似于钨极氩弧焊（TIG），被称为热导焊。

  当作用到金属表面的激光功率密度大于105W/cm2时，高功率的激光束作用到金属材料表面引起局部熔化并形成“小孔”，激光束通过“小孔”深入到熔池内部，而金属则在小孔前方熔化，熔融金属绕过小孔流向后方，重新凝固后形成焊缝。

  随着高功率激光器的研制和开发，激光焊接技术被大范围的应用到多个领域中，还在于其具有以下几个特点：

  采用激光焊接机进行工件连接时，被焊接工件的连接间隙基本上没有，同时焊接的深宽比大，焊后变形小，热影响区小，精度高。

  2、焊接装置简单灵活、能在室温或特殊条件下进行焊接，对焊接环境要求不高。

  1、片与片间的焊接。包括对焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等4种工艺方法。

  2、丝与丝的焊接。包括丝与丝对焊、交叉焊、平行搭接焊、T型焊等4种工艺方法。

  3、金属丝与块状元件的焊接。采取了激光焊接可以成功的实现金属丝与块状元件的连接，块状元件的尺寸可以任意。在焊接中应注意丝状元件的几何尺寸。

  4、不同金属的焊接。焊接不一样的金属要解决可焊性与可焊参数范围。不一样的材料之间的激光焊接只有某些特定的材料组合才有可能。激光钎焊有些元件的连接不宜采取了激光熔焊，但可利用激光作为热源，施行软钎焊与硬钎焊，同样具有激光熔焊的优点。采用钎焊的方式有多种，其中，激光软钎焊大多数都用在印刷电路板的焊接，尤其实用于片状元件组装技术。

  激光焊接所具有的优点使得激光焊接可用于飞机大蒙皮的拼接、长桁与蒙皮的连接以及机身附件（如腹鳍和翼盒）的装配。近年来，激光焊接技术被用于取代传统的铆钉进行铝合金飞机机身的制造，实现飞机机身减重近20%，强度提高近20%。将激光焊接技术用于飞机机身、机翼与内隔板和加强筋的全部连接，代替传统的铆接工艺。空客公司A340飞机的全部铝合金内隔板均采取了激光焊接，减轻了机身重量，降低了制造成本，随后又将该技术推广应用到A318、A380飞机。同时，进气道、波纹管、输油管道、变截面导管和异形封闭件等薄壁零件的制造中也广泛采取了激光焊接技术。

  汽车制造的规模化发展已成为一个重要趋势，在汽车制造业中，激光拼焊技术是最成功、效益最明显的一项连接技术。激光焊接机应用在慢慢的变多的汽车结构件中，例如车门内板、保险杠和中立柱，以及前纵梁、减震器支座和横梁等重要部件。激光焊接技术的广泛应用，使得焊接环节的工作效率大幅度的提升，进而达到汽车制作的完整过程中优化效率的目的。这种焊接技术的兴起在20世纪80年代，将激光焊接技术应用到汽车制造中，而激光焊接技术带来的高效率、高质量、低成本，成为美国汽车制造技术在世界领头羊的保障。随着新型镁、铝等材料在汽车制造中的应用，对于焊接技术的要求也慢慢变得高，激光焊接技术不仅能减少镁、铝化合物的产生，延长常规使用的寿命，满足功能要求，同时也兼顾了美观。

  20世纪90年代中期，激光以重工业制造工具的身份被应用到造船领域。随着大型舰船制造工艺变革的逐步深入（从铆接转变成焊接），焊接工艺、焊接方法、焊接设备也随之发生改变，即传统的气焊、电弧焊接已逐步被激光焊接所取代，此外船舶设计与造船材料也随着造船技术的进步而发生着重大变化。目前欧洲某些大型船厂开始大量引进激光加工技术，其中激光加工技术是指大功率激光焊接技术（功率＞10kW）及激光切割技术，同时开发大量的大功率光纤激光焊接机。船舶由很多部分所组成，适合进行激光焊接的部位主要是船舶甲板和舱壁。

  在生物组织方面，采取了激光焊接技术将输卵管与血管的成功连接起来，促使全球范围内各种生物组织的成功焊接与技术推广；在神经方面，激光波长、计量、胆总管等部分的成功焊接表明激光焊接技术在此方面亦发挥了较大的功效；在激光焊接缝合方面，其具有吻合速度快、愈合无异常反应等特点。

  随着制造部门把自动化技术应用到焊接过程，激光和计算机控制的结合可以更加好更精确地控制焊接过程，来提升产品质量。保证激光焊接的质量，也就是激光焊接过程监测与质量控制也已成为激光利用领域的重要内容，包括利用电感、电容、声波、光电等各种传感器，通过电子计算机处理，针对不同焊接对象和要求，实现诸如焊缝跟踪、缺陷检验测试、焊缝质量监测等项目，通过反馈控制调节焊接工艺参数，以此来实现自动化激光焊接。

  激光能够适用于对很多材料的焊接，碳钢、低合金高强度钢、不锈钢、铝合金和钛合金等都可以用激光进行焊接。一般来说，激光焊接的速度跟激光功率成正比，也受到工件的材料类型和厚度的影响。激光焊接的应用也随着激光焊接技术的发展而日趋广泛，目前已涉及航空航天、武器制造、船舶制造、汽车制造、能承受压力的容器制造、民用及医用等多个领域。

  在欧美地区，激光焊接已被汽车业以及金属加工业所大范围的应用，而在中国，激光焊接术还仅仅被应用在电气等工业。现阶段很多发达国家的主要绍齐来源都要依附于汽车工业，很多发达国家平均每年的汽车出产量少则数千万计，所以，制造技术的完善及发展，始全绪日是相关学者的主要研究课题。利用激光焊接技术，可以有明显效果地的控制车体的质量，而且还在很大程度上提高了车身的强度，最主要的是降低了汽车的生产成本。

  近年来激光焊接技术已应用于造船领域，一般的船用板材都要达到一定的厚度，且焊缝较长，所以焊接后的翘曲以及变形为造船业的一大问题。有关的资料显示，通过普通焊接工艺，大概有四分之一的工作量都应尾到了船板的整型中。因为激光焊接机有较高的单位体积内的包含的能量，同时光斑范围较小，热影响区域较常规的弧焊要小很多，焊后无显著的变形从而激卿旱接技术十分适用于造船业。

  上述是贤集网小编为大家介绍的激光焊接原理、分类、特点、工艺方法、应用领域、激光焊接技术的应用与发展。这些知识，您都掌握了吗？其实，随工业制造的持续发展，高效的加工技术将会是未来工业发展的必然趋势，而激光焊接则符合这一发展的新趋势。通过长期实践我们总结出，激光焊接在加工业的应用面非常宽，激光焊接术较之常规焊接技术其焊接品质更高，月加工更有效率。由于激光焊接技术具备极高的适应性、很强的加工能力及更先进的质量检验手段，激光焊接在许多行业已经逐步取代了一些传统的焊接技术。