激光(受激辐射放大光)焊接是技术上最先进的焊接形式之一。它的应用涵盖从航空航天到高级珠宝制作的各种行业。

但是，在激光焊接之前很久就使用了几种焊接方法，因此引出了一个问题，为什么在我们有其他替代方法时为什么需要激光技术?

在简要介绍该技术的概念之后，我们将进行深入研究。爱因斯坦预言了受激发射，这是激光的基本原理。

但是，直到1967年，我们才首次使用激光来实现焊接和切割功能。1967年实验中使用的激光器使用了氧气辅助气体和浓缩的CO2激光束。

激光切割为激光焊接奠定了基础，因为它涉及到熔化金属而不进行穿孔。

激光焊接工艺

激光焊接是在一个非常小的点上使用了高度集中的光束，因此，激光束下方的区域会吸收光并变得充满能量。当使用强大的激光束时，该区域中的电子被激发到一个点，在该点处，由于原子彼此破坏键的作用，材料熔化。

激光焊接也可以用来连接塑料。

两种材料在接缝处的熔化将它们融合在一起。令人惊讶的是，光如何在几毫秒内足以对金属进行强光照射。为了获得如此强大的激光束，激光焊接机使用了多个部件来引导和放大激光。

气体激光器，固态激光器和光纤激光器是激光焊接机中使用的三种最常见的激光器。

通常，通过使用光纤将激光束提供给激光焊接机。有单台光纤焊接机，也有多台光纤焊接机。多台光纤焊接机的每根光纤都有一个激光器，随着每根光纤的增加，激光器的强度会增加。

为了将光束聚焦到离开机器之前的位置，通常会使用准直透镜和聚焦透镜。

激光焊接具有四个主要焊接接头：

对接焊

补焊

重叠焊

边缘法兰焊接

加工气体在激光焊接中的使用

如果您一直在研究激光焊接，您可能会注意到激光喷嘴的不变伴侣，而激光喷嘴是另一种提供工艺气体或切割气体的气体的喷嘴。

基本上，最通常为CO 2的气体流也被导向焊接位置，以防止焊接表面与大气接触。

如果不使用切割气体，则只有两种焊接气氛可供选择–正常气氛或真空。在真空中进行激光焊接当然是可能的，但由于成本高和需要特殊设置，因此不可行。

没有处理气体的激光焊接会产生不利的影响。由于空气中的氮气浓度很高，因此它会与熔融金属混合并导致在焊缝中形成空隙或孔洞。这种情况会导致焊接失败。

空气中的湿度等因素会导致焊接时产生氢气。氢扩散到金属中还会导致焊接接头变弱。因此，根本无法在没有屏蔽的正常气氛中进行激光焊接。

激光焊接的类型

激光焊接可以通过两种方式进行-导热焊接和锁孔焊接。

导热焊接：在此过程中，金属表面被加热到金属熔点以上，但不蒸发到一定程度。此过程用于不需要高焊接强度的焊接。

热传导焊接的优点是最终的焊接将高度光滑且美观。<500W范围内的低功率激光用于热传导焊接。

锁孔焊接：在此过程中，激光束加热金属，使接触表面蒸发，从而深入金属。这会形成一个锁孔，当温度远高于10,000K时，会形成类似等离子体的状况。

此过程需要功率大于105W / mm2的高功率激光器。

激光焊接及其他焊接工艺

激光焊接通常与电弧焊结合使用，以创建一种称为“混合激光电弧焊”的技术。在混合激光电弧焊中，MIG，TIG或SAW等电弧焊工艺中的任何一种都与深熔焊激光焊一起使用。

结果是焊接具有激光焊接和电弧焊接的优点。

得益于激光焊接，所得到的焊缝将具有较深的穿透接头，并且还将提高对接头装配的耐受性。其他不良影响，如开裂和内部孔隙率也降低了。

使用激光焊接技术的优势

激光焊接具有其他焊接方法通常不具备的几个优点。激光焊接的一些定义特征是：

整个焊接过程可以使用CAD / CAM设置轻松实现自动化

在此过程中不使用电极

不会发生工具磨损

激光焊接在瞄准方面具有高度的针对性

获得高质量的焊缝

结论

激光束焊接用于高精度焊接。由于不使用任何焊条，因此最终焊缝轻而坚固。最初的投资肯定是昂贵的，但是激光焊接的质量和特性无法轻易复制。

随着激光变得越来越强大，更加节能，激光焊接的未来必将光明!