激光焊接优缺点

激光焊接优缺点

   激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种精密焊接方法。激光焊接是
激光材料加工技术应用的重要方面之一。20 世纪 70 年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊
接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，
通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的
熔池。由于其*的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。中国的激光焊接处
于*水平，具备了使用激光成形超过 12 平方米的复杂钛合金构件的技术和能力，并
投入多个国产航空科研项目的原型和产品制造中。 2013 年 10 月，中国焊接专家获得了焊
接领域zui高学术奖--布鲁克奖，中国激光焊接水平得到了世界的肯定。

优点
（1）可将入热量降到zui低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变
形亦zui低；
（2）32mm 板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格，可降低厚板焊接所需的时间甚
至可省掉填料金属的使用；
（3）不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。且因不属于接触式焊接制程，机具的
耗损及变形皆可降至zui低；
（4）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；
（5）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）；
（6）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；
（7）可焊材质种类范围大，亦可相互接合各种异质材料；
（8）易于以自动化进行高速焊接，亦可以数位或电脑控制；
（9）焊接薄材或细径线材时，不会像电弧焊接般易有回熔的困扰；
（10）不受磁场所影响（电弧焊接及电子束焊接则容易），能的对准焊件；
（11）可焊接不同物性（如不同电阻）的两种金属；
（12）不需真空，亦不需做 X 射线防护；
（13）若以穿孔式焊接，焊道深一宽比可达 10:1；
（14）可以切换装置将激光束传送至多个工作站。

缺点
（1）焊件位置需非常，务必在激光束的聚焦范围内；
（2）焊件需使用夹治具时，必须确保焊件的zui终位置需与激光束将冲击的焊点对准；
（3）zui大可焊厚度受到限制渗透厚度远超过 19mm 的工件，生产线上不适合使用激光焊
接；
（4）高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合金等，焊接性会受激光所改变；
（5）当进行中能量至高能量的激光束焊接时，需使用等离子控制器将熔池周围的离子化
气体驱除，以确保焊道的再出现；
（6）能量转换效率太低，通常低于 10%；
（7）焊道快速凝固，可能有气孔及脆化的顾虑；
（8）设备昂贵。为了消除或减少激光焊接的缺陷,更好地应用这一的焊接方法,提出
了一些用其它热源与激光进行复合焊接的工艺,主要有激光与电弧、激光与等离子弧、激光
与感应热源复合焊接、双激光束焊接以及多光束激光焊接等。此外还提出了各种辅助工艺
措施，如激光填丝焊（可细分为冷丝焊和热丝焊）、外加磁场辅助增强激光焊、保护气控
制熔池深度激光焊、激光辅助搅拌摩擦焊等。