激光的优势
与传统的电弧焊工艺相比，激光束焊接有许多优点:

小面积选择性能量应用:降低热应力和热影响区，失真极低。
接缝窄，表面光滑:减少甚至消除返工。
高强度和低焊接体积的组合:焊接工件可以经受弯曲或液压成形。
易于集成:它可以与其他生产操作相结合，如对齐或弯曲。
只需要接近接缝的一侧。
高处理速度缩短了处理时间。
特别适用于自动化技术。
良好的程序控制:机床控制和传感器系统检测过程参数，确保质量。
可以在激光束不接触工件表面或不对工件施加力的情况下产生焊点。


和焊料金属。

在热传导中，表面被熔化。

激光束可用于连接工件或在金属表面产生深焊缝，也可与传统焊接方法结合使用或用作铜焊。

1热传导焊接

在热传导中，激光束沿着共同的接缝熔化匹配的部件，熔化的材料一起流动并凝固，从而产生光滑和圆形的焊缝，而不需要任何额外的研磨或修整。


深焊产生一个充满蒸汽的洞，或针孔效应。焊接深度从只有十分之几毫米到一毫米不等。金属的导热性限制了最大焊接深度，焊点的宽度总是大于其深度。


变速器部件的深穿透焊接




显微镜下观察的激光焊接横截面

如果热量不能迅速散发，加工温度就会上升到气化温度以上，形成金属蒸气，焊接深度急剧增加，过程就变成了深穿透焊接。

2深穿透焊接

深层焊接需要约1 MW/cm2的极高功率密度。当激光束熔化金属时，它产生蒸汽，蒸汽对熔化的金属施加压力，并部分取代它。同时，物质继续熔化，产生一个又深又窄的充满蒸汽的洞，也就是针孔效应。当激光束沿焊缝前进时，小孔随之移动，熔化的金属在小孔周围循环，并在其轨迹中凝固，形成内部结构均匀的深而窄的焊缝。焊缝深度可能比焊缝宽度大十倍，达到25毫米或更深。

深熔焊的特点是效率高，焊接速度快，热影响区小，变形最小。它通常用于需要深穿透焊接或多层材料同时焊接的应用中。

3活性气体和保护气体

活性气体和保护气体在焊接过程中辅助激光束。

活性气体用于CO2激光焊接，以防止工件表面形成的等离子云阻碍激光束。

保护气体用于保护焊接表面免受环境空气的影响，保护气体向工件的流动是非湍流的(层流)。

4填充材料

填充材料通常以丝或粉末的形式添加到待连接的点上。其功能:

1.填补过宽或不规则的空隙，减少联合准备所需的工作量。

2.填料以特定的形式添加到熔融金属中，以改变材料的焊接适用性、强度、耐久性和耐腐蚀性。

5复合焊接技术

复合焊接技术是指激光焊接与其他焊接方法相结合的过程。兼容工艺有MIG(惰性气体焊接)或MAG(活性气体焊接)、TIG(钨极惰性气体焊接)或等离子焊接。与单独MIG焊相比，复合焊接技术速度更快，零件变形更小。

6激光钎焊



在激光钎焊中，匹配的零件通过填料或焊料连接在一起。钎料的熔化温度低于母材，钎焊时只有钎料熔化，配合件只加热。焊料熔化并流入零件之间的间隙，与工件表面结合(扩散结合)。

钎焊接头的强度与钎料相同，接头表面光滑洁净，无需精加工。常用于汽车车身加工，如行李箱盖或车顶。


填充焊丝、活性气体和保护气体激光焊接



传感器
该传感器用于检测和调整一些参数，包括工作距离、激光束在焊缝间隙中的位置、光学透镜的调整角度和填充材料的量，以确保零件在加工过程中的焊接质量，并检测劣质零件。

1焊缝跟踪



当使用激光束焊接材料中的对接接头时，跟踪接缝间隙轨迹并正确定位激光束，以确保激光束停留在接缝间隙中的相同位置。

全程保持监控。



传感器系统可以组合起来实现对焊接过程更全面的监控。包括“焊接前”、“内部焊接”和“焊接后”传感器。

前焊接传感器位于焊点前方，用于跟踪焊缝和定位激光束。在焊接中，焊接传感器使用摄像机或二极管来检测焊接过程。基于摄像机的系统分析小孔和焊接熔池。基于二极管的系统可以检测加工光、热辐射或反射激光的强度。焊接后，传感器检查完成的焊点，以确定焊点是否符合质量要求。

根据传感器的编程极限值，可以区分零件的优点和缺点。

激光束焊接机
激光焊接机的设计取决于许多因素，如工件形状、焊接几何形状、焊接类型、生产能力、生产自动化、技术和材料等。

1手工焊接



小型工件通常由手工工作站焊接，如焊接首饰或修理工具。

2应用

有时，激光束只需要沿着单个移动轴进行焊接。例如，通过使用缝焊机或管道焊接系统进行管道焊接或缝焊。

3系统和机器人

通常，激光束连接以三维焊接几何特征为特征的三维部件。采用基于五轴坐标的激光单元和一套可移动的光学附件。

4扫描检流计或遥控焊接

扫描检流计在远离工件的位置引导激光束，而在其他焊接方法中，光学透镜在距离工件较短的位置引导激光束。

扫描振镜依靠一个或两个可移动的反射镜来快速定位激光束，使焊缝之间重置光束所需的时间接近于零，从而提高了生产率。它适用于生产大量的短焊缝，并能优化焊接顺序，以确保最小的热输入和变形。

5远程焊接系统

远程焊接系统有两种实现方式。第一个是远程焊接系统。工件放在扫描光学振镜下的工作区，然后焊接。在短时间内焊接大量零件时，零件由机器在光学振镜下连续输送。这个过程被称为飞行焊接。

第二个是携带扫描光学振镜的机器人进行大量的运动。同时，扫描光学振镜保证了激光束沿工件来回移动时的精确定位。控制同步机器人和扫描光学透镜的重叠运动。它测量机器人在几毫米内的精确空间位置，控制系统将测量的位置与程序路径进行比较。如果检测到偏差，将通过扫描光学振镜进行补偿。

激光焊接将变得更加容易。

激光焊接技术已经开发了广泛的应用可能性。高质量、最小再加工和低成本效益成为大力推广激光焊接技术的有力论据。未来，激光焊接技术会变得和激光切割一样成熟。