激光焊接的技術(shù)原理是怎樣？

　　激光焊接是一種高效精密的焊接方法，利用高能量密度的激光束作為熱源。激光焊接是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一。20世紀(jì)70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接。焊接過程是熱傳導(dǎo)型的，即激光輻射加熱工件表層，表層熱量通過熱傳導(dǎo)擴散到內(nèi)部，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率等參數(shù)，熔化工件，形成特定的熔池。由于其獨特的優(yōu)點，已成功地應(yīng)用于微型和小型零件的精密焊接中。

　　激光焊接的技術(shù)原理是怎樣？下面我們大家一起來分析一下。

　　激光焊接可以用連續(xù)或脈沖激光束來實現(xiàn)，激光焊接的原理可分為導(dǎo)熱焊接和激光深熔焊接。如果功率密度小于104~105W/cm2，則為熱傳導(dǎo)焊接，在這種情況下，熔體深度低，焊接速度慢。功率密度大于105~107W/cm2時，金屬表層受熱凹進“洞”，形成焊接速度快、長寬比大的深焊縫。

　　熱傳導(dǎo)型激光焊接原理是：激光輻射加熱待加工表層，表層熱量通過熱傳導(dǎo)擴散到內(nèi)部，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率等激光參數(shù)，熔化工件，形成特定的熔池。用于齒輪焊接和冶金薄板焊接的激光焊機主要包括激光深熔焊接。

　　激光深熔焊接通常使用連續(xù)激光束完成材料連接。冶金物理過程與電子束焊接非常相似。換句話說，能量轉(zhuǎn)換機制是通過小孔結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的。在足夠高的功率密度激光照射下，材料蒸發(fā)形成小洞。這個充滿蒸汽的小洞像黑體一樣吸收了幾乎所有的入射光束能量，洞內(nèi)的平衡溫度達到約2500 0C，熱量從這個高溫空腔外墻傳遞過來，融化了包圍這個洞的金屬。小洞充滿了光束照射的墻體材料連續(xù)蒸發(fā)產(chǎn)生的高溫蒸汽，小洞四壁圍繞熔化的金屬，液態(tài)金屬圍繞固體材料。(在大多數(shù)常規(guī)焊接過程和激光傳導(dǎo)焊接中，能量首先沉積在工件表層，然后通過傳遞傳入內(nèi)部。)孔壁外的液體流動和壁面張力與孔內(nèi)連續(xù)產(chǎn)生的蒸汽壓力相吻合，保持動態(tài)平衡。梁繼續(xù)進入小洞，小洞外的材料連續(xù)流動，隨著梁的移動，小洞始終處于流動的穩(wěn)定狀態(tài)。也就是說，小孔和孔壁周圍的熔化金屬會根據(jù)前梁的前進速度向前移動，熔化金屬會填滿消除小孔后留下的空隙，凝結(jié)形成焊接。這整個過程進行得如此迅速，以至于焊接速度很容易達到每分鐘數(shù)米。