鐳射電焊優缺點

鐳射電焊優缺點，鐳射焊接是鐳射材料加工技術應用的重要方面之一， 鐳射焊是一種以聚焦的鐳射束作為能源轟擊焊件所產生的熱量進行焊接的方法，以下為大家分享鐳射電焊優缺點。

鐳射電焊優缺點1

鐳射焊的優缺點

優點：

（1）可將入熱量降到最低的需要量，熱影響區金相變化範圍小，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引數業經檢定合格，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，沒有電極汙染或受損的顧慮。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）鐳射束易於聚焦、對準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）鐳射束可聚焦在很小的區域，可焊接小型且間隔相近的部件，

（7）可焊材質種類範圍大，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），能精確的對準焊件。

（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）可以切換裝置將鐳射束傳送至多個工作站。

缺點：

（1）焊件位置需非常精確，務必在鐳射束的聚焦範圍內。

（2）焊件需使用夾治具時，必須確保焊件的最終位置需與鐳射束將衝擊的焊點對準。

（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鐳射焊接。

（4）高反射性及高導熱性材料如鋁、銅及其合金等，焊接性會受鐳射所改變。

（5）當進行中能量至高能量的鐳射束焊接時，需使用電漿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）裝置昂貴。

鐳射電焊優缺點2

鐳射焊接的好處優點

① 採用鐳射焊接可以獲得高質量的接頭強度和較大的深寬比，且焊接速度比較快。

② 由於鐳射焊接不需真空環境， 因此通過透鏡及光纖， 可以實現遠端控制與自動化生產。

③ 鐳射具有較大的功率密度， 對難焊材料如鈦、石英等有較好的焊接效果，並能對不同效能材料施焊。

④ 可進行微型焊接。鐳射束經聚焦後可獲得很小的光斑，且能精確定位，可應用於大批量自動化生產的微、小型工件的組焊中。

鐳射焊接的缺點

① 鐳射器及焊接系統各配件的價格較為昂貴， 因此初期投資及維護成本比傳統焊接工藝高，經濟效益較差。

② 由於固體材料對鐳射的吸收率較低， 特別是在出現電漿體後(電漿體對鐳射具有吸收作用) ， 因此鐳射焊接的轉化效率普遍較低(通常為5%~30%) 。

③ 由於鐳射焊接的聚焦光斑較小，對工件接頭的裝備精度要求較高， 很小的裝備偏差就會產生較大的加工誤差。

鐳射焊接對人有害嗎？

焊接機發出的鐳射的不可見性和能量太高，非專業人員別去接觸鐳射源，否則很危險。另外鐳射也屬於電磁波，但是焊機用的鐳射波長都很大，所以沒有紫外線之類短波長光波的輻射危害。

焊接過程中會產生許多氣體，但大多是惰性氣體，沒啥毒性，但也要看焊接材料的不同區別對待，最好做好防護措施，減少氣體吸入。

焊接機發出的鐳射幾乎沒有輻射危害，但是焊接過程中會有電離輻射和受激輻射，最好在焊接過程中遠離焊接部位。這種被誘發的輻射這種不乏短波，而且對眼睛，身體影響不小，最好遠離焊點。近距離作業要儘量做好防護措施如佩戴呼吸護具，穿輻射防護服，帶眼罩。

鐳射電焊優缺點3

鐳射焊接與其它焊接技術相比，鐳射焊接的主要優點是：

1、速度快、深度大、變形小。

2、能在室溫或特殊條件下進行焊接，焊接裝置裝置簡單。例如，鐳射通過電磁場，光束不會偏移；鐳射在真空、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。

3、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。

4、鐳射聚焦後，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。

5、可進行微型焊接。鐳射束經聚焦後可獲得很小的光斑，且能精確定位，可應用於大批量自動化生產的微、小型工件的`組焊中。（最小光斑可以到0.1mm）

6、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。尤其是近幾年來，在YAG鐳射加工技術中採用了光纖傳輸技術，及光纖連續鐳射器的普及使鐳射焊接技術獲得了更為廣泛的推廣和應用，更便於自動化整合。

7、鐳射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。

但是，鐳射焊接也存在著一定的侷限性：

1、要求焊件裝配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有顯著偏移。這是因為鐳射聚焦後光斑尺雨寸小，焊縫窄，為加填充金屬材料。若工件裝配精度或光束定位精度達不到要求，很容易造成焊接缺憾。

2、鐳射器及其相關係統的成本較高，一次性投資較大。

鐳射焊接原理：

鐳射焊接是將高強度的鐳射束輻射至金屬表面，通過鐳射與金屬的相互作用，使金屬熔化形成焊接。

在鐳射與金屬的相互作用過程中，金屬熔化僅為其中一種物理現象。有時光能並非主要轉化為金屬熔化，而以其它形式表現出來，如汽化、電漿體形成等。

然而，要實現良好的熔融焊接，必須使金屬熔化成為能量轉換的主要形式。

為此，必須瞭解鐳射與金屬相互作用中所產

生的各種物理現象以及這些物理現象與鐳射引數的關係，從而通過控制鐳射引數，使鐳射能量絕大部分轉化為金屬熔化的能量，達到焊接的目的。

鐳射焊接的工藝引數

1、功率密度

功率密度是鐳射加工中最關鍵的引數之一。採用較高的功率密度，在微秒時間範圍內，表層即可加熱至沸點，產生大量汽化。

因此，高功率密度對於材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。

對於較低功率密度，表層溫度達到沸點需要經歷數毫秒，在表層汽化前，底層達到熔點，易形成良好的熔融焊接。

因此，在傳導型鐳射焊接中，功率密度在範圍在104~106W/cm2。

2、鐳射脈衝波形

鐳射脈衝波形在鐳射焊接中是一個重要問題，尤其對於薄片焊接更為重要。

當高強度鐳射束射至材料表面，金屬表面將會有60~98%的鐳射能量反射而損失掉，且反射率隨表面溫度變化。

在一個鐳射脈衝作用期間內，金屬反射率的變化很大。

3、鐳射脈衝寬度

脈寬是脈衝鐳射焊接的重要引數之一，它既是區別於材料去除和材料熔化的重要引數，也是決定加工裝置造價及體積的關鍵引數。

4、離焦量對焊接質量的影響

鐳射焊接通常需要一定的離做文章，因為鐳射焦點處光斑中心的功率密度過高，容易蒸發成孔。離開鐳射焦點的各平面上，功率密度分佈相對均勻。