1. 激光焊接原理


    激光是輻射的受激發(fā)射光放大的簡(jiǎn)稱，由于其獨(dú)占的高亮度、高方向性、高單色性、高相干性，自誕生以來(lái)，其在產(chǎn)業(yè)加工中的應(yīng)用十分廣泛，成為未來(lái)制造系統(tǒng)共同的加工手段。


    用激光焊接加工是利用高輻射強(qiáng)度的激光束，激光束經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)聚焦后，其激光焦點(diǎn)的功率密度為104~107W/cm2，加工工件置于激光焦點(diǎn)四周進(jìn)行加熱熔化，熔化現(xiàn)象能否產(chǎn)生和產(chǎn)生的強(qiáng)弱程度主要取決于激光作用材料表面的時(shí)間、功率密度和峰值功率。控制上述各參數(shù)就可利用激光進(jìn)行各種不同的焊接加工。

    2. 激光焊接的一般特點(diǎn)


    激光焊接是利用激光束作為熱源的一種熱加工工藝，它與電子束等離子束和一般機(jī)械加工相比較，具有很多優(yōu)點(diǎn)：


    激光束的激光焦點(diǎn)光斑小，功率密度高，能焊接一些高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度的合金材料。


    激光焊接是無(wú)接觸加工，沒(méi)有工具損耗和工具調(diào)換等題目。激光束能量可調(diào)，移動(dòng)速度可調(diào)，可以多種焊接加工。


    激光焊接自動(dòng)化程度高，可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，焊接速度快，功效高，可方便的進(jìn)行任何復(fù)雜外形的焊接。


    激光焊接熱影響區(qū)小，材料變形小，無(wú)需后續(xù)工序處理。


    激光可通過(guò)玻璃焊接處于真空容器內(nèi)的工件及處于復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)部位置的工件。


    激光束易于導(dǎo)向、聚焦，實(shí)現(xiàn)各方向變換。


    激光焊接與電子束加工相比較，不需要嚴(yán)格的真空設(shè)備系統(tǒng)，操縱方便。


    激光焊接生產(chǎn)效率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益好。


    3. 激光焊接在傳感器生產(chǎn)中的工藝特點(diǎn)。

    激光用來(lái)封焊?jìng)鞲衅鹘饘偻鈿な悄壳耙环N最先進(jìn)的加工工藝方法，主要基于激光焊接有以下特點(diǎn)：


    (1) 高的深寬比。焊縫深而窄，焊縫光亮美觀。


    (2) 最小熱輸進(jìn) 。由于功率密度高，熔化過(guò)程極快，輸進(jìn)工件熱量很低，焊接速度快，熱變形小，熱影響區(qū)小。


    (3) 高致密性。焊縫天生過(guò)程中，熔池不斷攪拌，氣體易出，導(dǎo)致天生無(wú)氣孔熔透焊縫。焊后高的冷卻速度又易使焊縫組織微細(xì)化，焊縫強(qiáng)度、韌性和綜合性能高。


    (4) 強(qiáng)固焊縫。高溫?zé)嵩春蛯?duì)非金屬組份的充分吸收產(chǎn)生純化作用，降低了雜質(zhì)含量，改變夾雜尺寸和其在熔池中的分布，焊接過(guò)程中無(wú)需電極或填充焊絲，熔化區(qū)受污染小，使焊縫強(qiáng)度、韌性至少相當(dāng)于甚至超過(guò)母體金屬。


    (5) 精確控制。由于聚焦光斑很小，焊縫可以高精度定位，光束輕易傳輸與控制，不需要經(jīng)常更換焊炬、噴咀，明顯減少停機(jī)輔助時(shí)間，生產(chǎn)效率高，光無(wú)慣性，還可以在高速下急停和重新啟始。用自控光束移動(dòng)技術(shù)則可焊復(fù)雜構(gòu)件。


    (6) 非接觸、大氣環(huán)境焊接過(guò)程。由于能量來(lái)自激光，工件無(wú)物理接觸，因此沒(méi)有力施加于工件。另磁和空氣對(duì)激光都無(wú)影響。


    (7) 由于均勻熱輸進(jìn)低，加工精度高，可減少再加工用度，另外，激光焊接運(yùn)轉(zhuǎn)用度較低，從而可降低工件本錢。


    (8) 輕易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，對(duì)光束強(qiáng)度與精細(xì)定位能進(jìn)行有效控制。