激光焊接机

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    激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区 域内的局部加热，激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引，可放置在离工件适当之距离，且可在工件周围的机具或障碍间再导引，其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥。激光辐射的能量通过热传导向材料 的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池。它是一种 新型的焊接方式，工件可放置在封闭的空间（经抽真空或内部气体环境在控制下）。 激光焊接机主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，深宽比 高，焊缝宽度小，激光束可聚焦在很小的区域，可焊接小型且间隔相近的部件，热影响区小、变形小，焊接速度快， 焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝质量高，无气孔，可精确控制，可焊材质种类范围大，亦可相互接合各种异质材料，聚焦光点小，定位 精度高，易实现自动化。
    激光功率密度较低（105～106W/cm2），工件吸收激光后，仅达到表面熔化，然后激光焊接机依靠热传导向工件内部传递热量形成熔池。这种焊接模式熔深浅，等离子弧焊是利用等离子弧作为热源的焊接方法。深宽比较小。后者激光功率密度高（106～107W/cm2），气体由电弧加热产生离解，在高速通过水冷喷嘴时受到压缩，工件吸收激光后迅速熔化气化，形成等离子弧的气体和它周围的保护气体一般用氩。熔化的金属在蒸汽压力作用下形成小孔激光束可直照孔底，增大能量密度和离解度，形成等离子弧。使小孔不断延伸，直至小孔内的蒸气压力与液体金属的表面张力和重力平衡为止。小孔随着激光束沿焊接方向移动时，它的稳定性、发热量和温度都 高于一般电弧，即在相互作用过程中焊缝可以先在传导方式下形成，小孔前方熔化的金属绕过小孔流向后方，凝固后形成焊缝。因而具有较大 的熔透力和焊接速度。这种焊接模式熔深大，深宽比也大。
    在激光与金属的相互作用过程中，金属熔化仅为其中一种物理现象。有时光能并非主要转化为金属熔化，传导焊和深熔焊方式也可以在同一焊接过程中相互转换，而以其它形式表现出来，如汽化、等离子体形成等。然而，要实现激光焊接机良好的熔融焊接，由传导方式向小孔方式的转变取决于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脉冲持续时间。必须使金属熔化成为能量转换的主要形式。为此，必须了解激光与金属相互作用中所产生的各种物理现象以及这些物理现象与激光参数的关系，从而通过控制激光参数，激光脉冲能量密度的时间依赖性能够使激光焊接在激光与材料相互作用期间由一种焊接方式向另一种方式转变，使激光能量绝大部分转化为金属熔化的能量，达到焊接的目的。

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