激光焊接是利用高能量密度的激光束聚焦后照射在材料上，使材料表面因吸收高強(qiáng)度激光能量熔化，然后通過在激光離開后冷卻固化實現(xiàn)材料焊接的方法，其具有焊接性能優(yōu)越、熱影響區(qū)小、焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊接變形小、焊接速度快、自動化程度高以及可焊接一些難于焊接材料等優(yōu)點。激光焊接技術(shù)作為一種先進(jìn)的加工再制造手段，在現(xiàn)代航空航天、國防領(lǐng)域以及國家建設(shè)等重要領(lǐng)域中扮演著越來越重要的角色。

常規(guī)激光焊接工藝及應(yīng)用

常規(guī)激光焊接工藝是激光焊接的基礎(chǔ)工藝，其以高能量密度的激光束作為熱源，作用于待焊材料并引發(fā)其產(chǎn)生固液相變從而實現(xiàn)待焊材料的原位連接，被焊材料在焊接過程中因高溫汽化而在基體表面產(chǎn)生的氣流波，對焊接口有一定的清潔作用。

在常規(guī)激光焊接工藝上，銘鐳激光自主研發(fā)許多不同的激光頭，包括高速振鏡手持頭、T型焊接頭和迷你款擺動焊接頭等，如圖1所示。手持式焊接頭內(nèi)部設(shè)計靈巧、有良好的交互控制系統(tǒng)，光斑寬度可調(diào)節(jié)，焊接容錯性強(qiáng)，彌補(bǔ)了激光焊接光斑細(xì)小的劣勢，擴(kuò)大了加工部件公差范圍和焊縫寬度，獲得更好的焊縫成形；當(dāng)焊縫間隙較大時，為了改善焊縫成形和提高焊接結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性可加入送絲機(jī)構(gòu)。T型焊接頭是一款準(zhǔn)直可調(diào)的小功率焊接頭，可根據(jù)產(chǎn)品的特性進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)以達(dá)到最佳焊接效果，在焊接小金屬器件方面尤其是眼鏡框的焊接，具有很大的優(yōu)勢。迷你款擺動焊接頭是一款輕量化、低成本及穩(wěn)定性高的雙電機(jī)擺動焊接頭，不僅適用于平臺焊接，也能應(yīng)用于國產(chǎn)小型機(jī)械手，靈活性高，此焊接頭采用電機(jī)驅(qū)動X、Y軸振鏡片，具有多種擺動模式，且擺動焊接允許工件有不規(guī)則焊接、更大間隙等加工參數(shù)可以提高焊接質(zhì)量。

常規(guī)激光焊接在汽車工業(yè)領(lǐng)域、電子工業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等得到廣泛應(yīng)用。在汽車工業(yè)領(lǐng)域，激光焊接應(yīng)用于車頂、車身、側(cè)框等鈑金的焊接，除此之外，汽車薄板結(jié)構(gòu)件和汽車零部件的焊接中也能看見激光焊接的影子；在電子工業(yè)領(lǐng)域，由于激光焊接有焊接熱影響小，熱應(yīng)力低，熱成形快的特點在集成電路和器件的封裝上展現(xiàn)獨特的優(yōu)越性，并且近年來激光焊接逐漸應(yīng)用于印制電路板的裝聯(lián)過程中；在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，激光焊接逐漸應(yīng)用于外科、心血管及眼科等手術(shù)輔助設(shè)備及工具，如心臟支架、胃鏡活檢鉗、球囊導(dǎo)管等，相比于傳統(tǒng)焊接，激光焊接是非接觸式加工技術(shù)，具有熱影響范圍窄、效率高，可使醫(yī)療器械設(shè)備的精度更高、性能更好。

激光復(fù)合焊接工藝及應(yīng)用

激光復(fù)合焊接工藝又稱為激光增強(qiáng)焊接技術(shù)，是指將激光焊接與其他焊接方法相結(jié)合形成的新型焊接工藝，其優(yōu)點是能夠充分發(fā)揮相應(yīng)焊接方法的優(yōu)勢并避免各自的不足。激光復(fù)合焊接技術(shù)分為電弧復(fù)合焊接技術(shù)、TIG復(fù)合焊接技術(shù)、等離子弧復(fù)合焊接技術(shù)、雙激光束焊接技術(shù)等，其中應(yīng)用廣泛的是電弧復(fù)合焊接技術(shù)和雙激光束焊接技術(shù)。

激光電弧復(fù)合焊接技術(shù)是將激光和電弧兩種熱源相結(jié)合，獲得較大的焊接熔深以及實現(xiàn)高效、高質(zhì)量焊接過程的方法。它可以利用激光和電弧二者特性，彌補(bǔ)激光焊接和電弧焊的缺點，同時兩者的有機(jī)結(jié)合衍生出新的特點（高能量密度、高能量利用率等）,而銘鐳激光自主研發(fā)的激光電弧復(fù)合焊是采用12kw光纖激光與二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊組成的旁軸復(fù)合焊。

雙激光束焊技術(shù)是用一束峰值功率較高的脈沖激光和一束連續(xù)激光，或者兩束脈沖寬度、重復(fù)頻率和峰值功率有較大差異的激光等對工件進(jìn)行復(fù)合焊接的方法。在焊接過程中，兩束激光共同照射工件，周期地形成較大深熔小孔后適時停止一束激光的照射，可使等離子體云很小或消失，改善工件對激光能量的吸收與利用，加大焊接熔深，提高焊接能力。銘鐳激光自主研發(fā)一款光纖激光與藍(lán)光激光復(fù)合的雙電機(jī)擺動復(fù)合焊接頭，如圖2所示。

圖3為光纖激光、藍(lán)光激光以及兩者復(fù)合的聚集光斑示意圖（圖3-c）。如圖3-a光纖激光聚集光斑小能量大，能較好的適于深熔焊接，而藍(lán)光聚集光斑大能量小（圖3-b）可對板材進(jìn)行預(yù)熱，形成一定的溫度場，使熔池對激光能量的吸收更均勻，以達(dá)到消除焊縫氣孔，提高焊接質(zhì)量的作用，增加板材對光纖激光的吸收率，有效提高了焊接效率和質(zhì)量，減少焊接缺陷，對于中薄高反射率或高導(dǎo)熱材料有更好的焊接適應(yīng)性。

隨著激光復(fù)合焊接技術(shù)不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍越來越廣泛。在船舶制造的厚板焊接中，激光復(fù)合焊接極大的提高了焊接質(zhì)量和焊接效率，一些外國造船廠甚至已經(jīng)全部采用激光復(fù)合焊接方法來進(jìn)行輪船的焊接；在汽車工業(yè)領(lǐng)域，激光復(fù)合焊接應(yīng)用于汽車車門等部件連接制造，也能應(yīng)用于新能源汽車的動力電池托盤連接制造；在石油化工工業(yè)中，激光復(fù)合焊接在油罐焊接上提高焊接質(zhì)量和焊接效率，并且在石油運輸管道的焊接中，焊接過程更加穩(wěn)定，焊縫成型較好，具有良好熔寬比，無咬邊、未融合等焊接缺陷，滿足工程的要求；在航空航天領(lǐng)域中，激光復(fù)合焊接應(yīng)用于中厚板高強(qiáng)鋼的焊接，能大幅度降低工人勞動程度和提高焊接生產(chǎn)效率。

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