什麼是yag激光焊接按需定製

1. 什麼是激光焊接

激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一，焊接過程屬熱傳導型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過熱傳導向內部擴散，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復頻率等參數，使工件熔化，形成特定的熔池。由於其獨特的優點，已成功地應用於微、小型零件焊接中。高功率CO2及高功率YAG激光器的出現，開辟了激光焊接的新領域。獲得了以小孔效應為理論基礎的深熔接，在機械、汽車、鋼鐵等工業部門獲得了日益廣泛的應用。
與其它焊接技術比較，激光焊接的主要優點是：激光焊接速度快、深度大、變形小。能在室溫或特殊的條件下進行焊接，焊接設備裝置簡單。例如，激光通過電磁場，光束不會偏移；激光在空氣及某種氣體環境中均能施焊，並能通過玻璃或對光束透明的材料進行焊接。
激光聚焦後，功率密度高，在高功率器件焊接時，深寬比可達5：1，最高可達10：1。可焊接難熔材料如鈦、石英等，並能對異性材料施焊，效果良好。便如，將銅和鉭兩種性質截然不同的材料焊接在一起，合格率幾乎達百分之百。也可進行微型焊接。激光束經聚焦後可獲得很小的光斑，且能精密定位，可應用於大批量自動化生產的微、小型元件的組焊中，例如，集成電路引線、鍾表游絲、顯像管電子槍組裝等由於採用了激光焊，不僅生產效率大、高，且熱影響區小，焊點無污染，大大提高了焊接的質量。
激光焊接的作用：
可焊接難以接近的部位，施行非接觸遠距離焊接，具有很大的靈活性。在YAG激光技術中採用光纖傳輸技術，使激光焊接技術獲得了更為廣泛的推廣與應用。激光束易實現光束按時間與空間分光，能進行多光束同時加工及多工位加工，為更精密的焊接提供了條件。

2. 激光復合焊接的技術要領

一，概述

激光（Laser）是利用輻射激發光放大原理而產生一種單色、方向性強、光亮度大的光束經透射或反射鏡聚焦後獲得高密度功率的能束。它可用於焊接、切割和材料表面處理的熱源。激光焊（LW）是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密的焊接方法。按照激光發生器工作性質的不同激光分為固體、液體、氣體、半導體等激光；按照激光對工件的作用和激光器輸出能量的不同激光焊可分為連續激光焊和脈沖激光焊；按照激光聚焦後光斑作用在工件上的功率密度激光焊可分為傳熱焊（熔透焊）和深熔焊（鎖孔焊、穿孔焊、小孔焊）。

激光焊機主要由激光器（核心部分，目前主要是YAG固體激光器和CO2氣體激光器）、光束傳輸和聚焦系統、焊炬、工作台、電源和控制裝置、氣源、水源、操作盤數控裝置等組成。目前常見激光焊機的型號有：HH200～500、XHY-LF200～3000、NJH-30、JKg、DH-WM01、GD-10-1等等。主要應用在航空、電子議表、機械、汽車、醫療、食品、核能等領域。

激光焊有其顯著的優點：具有很高功率密度（10³W/cm²）,可小孔焊和高速焊；激光能發射、透射，能通過光纖、棱鏡等光學方法彎曲傳輸、偏轉、聚焦，特別適於微型另件、難以接近的部位或遠距離的焊接；一台激光器可供多個工作台進行不同的工作（焊接、切割、合金化、熱處理等）；激光可穿過玻璃等透明物體，適於在玻璃製成的密封容器內焊接鈹合金等劇毒材料；激光不受電磁場影響，沒有X射線；激光在大氣中損耗不大，也不需要真空保護；除了能焊接碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、硅鋼、鋁、鈦等有色金屬，在一定條件下，銅-鎳、鎳-鈦、銅-鈦、鈦-鉬、黃銅-銅、低碳鋼-銅、不銹鋼-銅等異種金屬材料可進行激光焊，也可以焊接金屬與陶瓷、玻璃、復合材料等非金屬，對於高熔點金屬、非金屬材料（陶瓷、有機玻璃等）、對熱輸入敏感的材料進行激光焊，焊後無需熱處理。激光焊沒有得到廣泛應用主要是：價格太貴；對焊件加工、組裝、定位要求高；光能轉換率低（10～20%）。

二，激光復合焊介紹

為了擴大激光焊的應用范圍、提高激光焊的質量、增加焊件厚度以及避免單純激光焊的局限性，便出現了新的焊接工藝：激光復合焊，這里要注意激光復焊的優點不單單是兩種焊接方法的疊加！特別是能量的利用率遠遠大於兩種熱源的簡單相加。激光復合焊的優點在於：能量利用率提高，母材處於固態時對激光的吸收率很低，而熔化後對激光的吸收率提高到50～100%；熔深增加很多，在電弧的作用下，母材熔化形成熔池，而激光又作用在電弧形成的底部，加上液態金屬對激光束的吸收率高，因此激光復合焊要比單純激光焊熔深要大；電弧很穩定，比如單獨用TIG或MIG焊接時，焊接電弧有時不穩定特別是在小電流情況下，當焊接速度提高到一定值時會引起電弧漂移，而採用激光復合焊時，激光產生的等離子體有助於穩定電弧；提高激光焊接時對接接頭間隙的適應性，降低激光焊的裝配精度從而實現高效率。

1，激光焊的工藝參數，脈沖激光焊有四個主要參數：脈沖能量、脈沖寬度、功率密度和離焦量；連續激光焊的參數主要有：激光功率、焊接速度、光斑直徑、離焦量、保護氣體的種類和流量等；雙光束激光焊的參數有：光束排布方式、間距、兩光束角度、聚焦位置、兩光束的能量比等。激光復合焊種類有：激光-電弧復合焊、激光-高頻焊、激光-壓焊、激光-釺焊等；其中激光-電弧焊最為常見，如激光-氬弧焊（TIG）、激光-氣保焊（MIG）等。按照激光與電弧的相對位置不同有：同軸復合式、交叉復合式、偏離復合式。

2,應用在大厚板深熔焊接，由於單純激光焊嚴格的裝配要求和大功率激光器成本高限制了厚板焊接。採用激光-電弧復合焊可進行厚板深熔焊接，並且提高對焊接坡口的制備、光束對中性和接頭裝配間隙的適應性。在造船業得到很好的應用，對於低合金高強度鋼可不預熱焊接，用激光-電弧復合焊單道焊熔深可達15mm,雙道焊熔深達30mm焊接變形量僅為雙絲焊的1/10，焊接厚度16mm的T形接頭焊接速度可達3m/min。

3，應用在鋁合金的激光焊接，激光焊接鋁合金存在反射率大，易產生氣孔、裂紋、成分變化等問題。採用激光-電弧復合焊，由於電弧的作用，激光束能夠直接照射到液態熔池表面，增大吸收率，提高熔深。採用交流TIG或直流反接，可在激光焊前面清理氧化膜，同時電弧形成的熔池在激光束前方移動，增大熔池與固態金屬之間的潤濕性，防止咬邊。

4，應用在搭接接頭，搭接焊縫廣泛應用於汽車的框架和底板結構中，目前汽車殼體焊接中很多都採用了鍍鋅鋼板搭接焊和鋁板焊接。採用激光-電弧復合焊可以減小焊接部件的變形量、消除下凹、咬邊等缺陷，並大大提高焊接速度。比如：採用10kW的CO2激光與MIG電弧復合熱源焊接低碳鋼板的搭接接頭，可實現間隙為0.5～1.5mm的搭接焊，熔深可達地板厚度的40%。又如：採用2.7kW的YAG激光-MIG電弧復合高速焊接的鋁合金搭接接頭，焊接速度可達8m/min。

5，應用在薄板高速焊上，激光高速焊接薄板的主要問題是焊縫成形連續性差，焊道表面易出現隆起等缺陷。採用等離子弧輔助YAG或CO2激光進行薄板（0.14mm）復合焊接，焊接速度為單獨激光焊提高1倍，即使焊接速度達到100m/min電弧也很穩定，可獲得較寬的焊道和光滑的焊縫表面。

三，焊後處理

一般地講激光焊焊後不處理，但對於像馬氏體、鐵素體不銹鋼等有淬火傾響的材料要進行焊後熱處理。

3. YAG激光焊接機的發展及原理

利用高能量的激光脈沖對材料進行微小區域內的局部加熱，激光輻射的能量通過熱傳導向材料的內部擴散，將材料熔化後形成特定熔池。它是一種新型的焊接方式，主要針對薄壁材料、精密零件的焊接，可實現點焊、對接焊、疊焊、密封焊等，深寬比高，焊縫寬度小，熱影響區小、變形小，焊接速度快，焊縫平整、美觀，焊後無需處理或只需簡單處理，焊縫質量高，無氣孔，可精確控制，聚焦光點小，定位精度高，易實現自動化。

4. 什麼是激光焊接ggjj們

激光焊接
1、 激光：激發電子或分子使其在轉換成能量的過程中產生集中且相位相同的光束，Laser來自Light Amplification by Stimulated Emission Radiation的第一個字母所組成。
2、 激光設備：由光學震盪器及放在震盪器空穴兩端鏡間的介質所組成。介質受到激發至高能量狀態時，開始產生同相位光波且在兩端鏡間來回反射，形成光電的串結效應，將光波放大，並獲得足夠能量而開始發射出激光。
激光亦可解釋成將電能、化學能、熱能、光能或核能等原始能源轉換成某些特定光頻（紫外光、可見光或紅外光的電磁幅射束的一種設備。轉換形態在某些固態、液態或氣態介質中很容易進行。當這些介質以原子或分子形態被激發，便產生相位幾乎相同且近乎單一波長的光束-----激光。由於具同相位及單一波長，差異角均非常小，在被高度集中以提供焊接、切割及熱處理等功能前可傳送的距離相當長。
3、 發展過程：世界上的第一個激光束於1960年利用閃光燈泡激發紅寶石晶粒 所產生，因受限於晶體的熱容量，只能產生很短暫的脈沖光束且頻率很低。雖然瞬間脈沖峰值能量可高達106瓦，但仍屬於低能量輸出。使用釹（ND）為激發元素的釔鋁石榴石晶棒（Nd ---YAG）可產生1---2KW的連續單一波長光束。（YAG激光，波長工.06uM）
使用CO2為激發物的CO2激光（波長10.6uM），輸出能量可達25KW，可做出2mm板厚單道全滲透焊接，工業界已廣泛用於金屬的加工上。
4、焊接特性：屬於熔融焊接，以激光束為能源，沖擊在焊件接頭上。
激光束可由平面光學元件（如鏡子）導引，隨後再以反射聚焦元件或鏡片將光束投射在焊縫上。
激光焊接屬非接觸式焊接，作業過程不需加壓，但需使用惰性氣體以防熔池氧化，填料金屬偶有使用。
5、激光焊接的主要優點：
（1）可將入熱量降到最低的需要量，熱影響區金相變化范圍小，且因熱傳導所導致的變形亦最低。
（2）32mm板厚單道焊接的焊接工藝參數業經檢定合格，可降低厚板焊接所需的時間甚至可省掉填料金屬的使用。
（3）不需使用電極，沒有電極污染或受損的顧慮。且因不屬於接觸式焊接製程，機具的耗損及變形接可降至最低。
（4）激光束易於聚焦、對准及受光學儀器所導引，可放置在離工件適當之距離，且可在工件周圍的機具或障礙間再導引，其他焊接法則因受到上述的空間限制而無法發揮。
（5）工件可放置在封閉的空間（經抽真空或內部氣體環境在控制下）。
（6）激光束可聚焦在很小的區域，可焊接小型且間隔相近的部件，
（7）可焊材質種類范圍大，亦可相互接合各種異質材料。
（8）易於以自動化進行高速焊接，亦可以數位或電腦控制。
（9）焊接薄材或細徑線材時，不會像電弧焊接般易有回熔的困擾。
（10）不受磁場所影響（電弧焊接及電子束焊接則容易），能精確的對准焊件。
（11）可焊接不同物性（如不同電阻）的兩種金屬
（12）不需真空，亦不需做X射線防護。
（13）若以穿孔式焊接，焊道深一寬比可達10:1
（14）可以切換裝置將激光束傳送至多個工作站。
6、激光焊接的主要缺點：
（1）焊件位置需非常精確，務必在激光束的聚焦范圍內。
（2）焊件需使用夾治具時，必須確保焊件的最終位置需與激光束將沖擊的焊點對准。
（3）最大可焊厚度受到限制滲透厚度遠超過19mm的工件，生產線上不適合使用激光焊接。
（4）高反射性及高導熱性材料如鋁、銅及其合金等，焊接性會受激光所改變。
（5）當進行中能量至高能量的激光束焊接時，需使用等離子控制器將熔池周圍的離子化氣體驅除，以確保焊道的再出現。
（6）能量轉換效率太低，通常低於10%。
（7）焊道快速凝固，可能有氣孔及脆化的顧慮。
（8）設備昂貴。

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