什么是激光焊接，它是如何工作的？

激光焊接：技术、类型、优势和应用

有几种类型的焊接技术和应用，包括 MIG、TIG、焊条和药芯焊丝焊接。我们有许多探讨这些焊接工艺的资源和文章。今天，我们来介绍激光焊接工艺、其工作原理、类型、优点和应用。

什么是激光焊接

激光（通过受激辐射而放大的光）焊接是使用聚焦激光束连接金属或热塑性塑料的一种熔焊工艺。它是最先进的焊接类型，适用于各种行业，从航空航天和医疗设备到高级珠宝制作等等。

激光焊接技术的原理是什么？

在激光焊接工艺中，一束高度集中的光聚焦在要连接的材料之间的空腔上。强大的激光束在材料的接缝处熔化并融合成一个焊缝。借助如此高度集中的热源，可以高速完成薄材料的激光焊接。在较厚的材料中，激光焊接可以产生深而窄的焊缝。

激光焊接有两种类型：

导热焊接

在导热焊接中，激光束将材料表面加热到材料的熔点以上。该工艺用于生产不需要高焊接强度的焊缝。这种类型的焊接可使用低于 500W 的低功率激光完成。导热焊接产生光滑美观的焊接。

锁孔焊接

在锁孔焊接中，激光束将材料表面加热到汽化点并深入材料。这产生一个包含等离子体的锁孔。温度上升到 10,000K 以上。这种类型的焊接可使用高于 105W/mm2 的高功率激光完成。

激光焊接的优点

激光焊接用途广泛，并可与电弧焊结合起来形成混合激光电弧焊。所形成的焊缝兼具激光焊接和弧焊的优点。焊缝还具有深焊透焊缝，提高了对焊缝装配的容差。像内部气孔和开裂等不良影响也减少了。

与传统焊接工艺相比，激光束焊接具有以下优点：

热量少

高度集中的激光束集中在较小的区域，从而缩小了热影响区 (HAZ)。与传统焊接相比，激光焊接操作需要低温输入。

焊接时间更短

虽然初始投资较高，但事实证明，与传统焊接相比，该工艺的成本效益更高。这是因为，激光焊接具有更快的加工速度，可以提高产量和周转时间。

降低热变形风险

因为该工艺涉及低热输入，所以热应力较小。聚焦光束仅熔化金属的一小块区域，从而最大限度地减少了由热引起的工件内部应力和变形。

高精度

激光束可以被控制并聚焦在一个小块区域。这样会提高组件的焊接精度。可定制的焊点尺寸使其最适用于精致或薄金属。

激光焊接应用

激光焊接具有精度高、加工时间短、材料容差宽且焊接质量一致的优点，适合广泛应用。

可以应用激光焊接的一些领域包括：

汽车工业

激光焊接提供免工具操作模式，不需要更换焊头，因此非常适合汽车行业。

钢结构

激光技术可提高生产率和加快生产周期，因此在钢结构行业中得到应用。激光焊接使得在高容差范围内高速加工厚金属板成为可能。

造船业

在造船业中，可使用激光焊接制造具有高精度和所需容差的控制和驱动螺钉和舵。这将减少船舶的燃料消耗和提高船舶速度。

工具制造

激光焊接系统的高精度使其适合工具制造。该技术为制造高精密模压、冲压和铸造工具提供了解决方案。

激光焊接技术使用激光束作为高度集中的热源来连接材料。施加的激光束加热并熔化材料边缘，形成一个焊缝。激光焊接具有精度高、焊接速度快、加工时间短、材料容差宽且焊接质量一致的优点，适合广泛应用，并常用于高精度焊接。