一、激光焊接加工原理

激光焊接加工采用激光作為焊接熱源，機(jī)器人作為運(yùn)動系統(tǒng)。激光熱源的特殊優(yōu)勢在于其非凡的加熱能力，可以將大量的能量集中在一個小的作用點(diǎn)上。因此具有能量密度高、加熱集中、焊接速度快、焊接變形小的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)薄板的快速連接。

當(dāng)激光光斑上的功率密度足夠大(> 106 W/ cm2)時(shí)，金屬在激光的照射下被迅速加熱，其表面溫度在極短的時(shí)間內(nèi)上升到沸點(diǎn)，金屬被氣化。金屬蒸氣以一定的速度離開金屬熔池表面，一個附加的應(yīng)力作用在金屬熔池上，使其向下凹陷，在激光光斑下產(chǎn)生一個小坑。隨著加熱過程，激光可以直接射入坑底，形成細(xì)長的“小孔”。當(dāng)金屬蒸汽的反沖壓力與液態(tài)金屬的表面張力和重力平衡時(shí)，孔隙不會變得更深。當(dāng)點(diǎn)密度非常高時(shí)，孔將貫穿板的整個厚度，形成深穿透焊縫。這些孔隨著光束相對于工件沿著焊接方向前進(jìn)。金屬在小孔前熔化，繞過小孔流向后方，凝固形成焊縫。

二、激光焊接加工方法的特點(diǎn)

激光焊接加工方法具有以下特點(diǎn):

1.能量密度高，適合高速焊接。

2.焊接時(shí)間短，材料本身的熱變形和熱影響區(qū)小，特別適合高熔點(diǎn)、高硬度的加工。

3.電極、工具等無磨損。

4.對環(huán)境沒有污染。

5.利用光纖可以實(shí)現(xiàn)普通方法難以到達(dá)的零件的遠(yuǎn)距離、多路同時(shí)或分時(shí)焊接。

6.很容易改變激光輸出的焦距和焊點(diǎn)的位置。

7.很容易安裝在機(jī)器人裝置上。

激光焊接加工具有明顯的優(yōu)勢。對于激光復(fù)合焊接，優(yōu)點(diǎn)是:燒穿時(shí)焊縫背面沒有下垂現(xiàn)象，適用范圍更廣；對于激光-MIG焊來說，優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:焊接速度較高，熔焊深度大，焊接熱量少，焊縫強(qiáng)度高，焊縫寬度小，焊縫凸起小，使得整個系統(tǒng)生產(chǎn)過程穩(wěn)定，設(shè)備利用率好，焊縫準(zhǔn)備工作量和焊后焊縫處理工作量小，焊接生產(chǎn)工時(shí)短，成本低，生產(chǎn)效率高。

三、激光焊接加工的主要形式

1.激光-TIG復(fù)合焊接

2.激光-等離子弧復(fù)合焊接

3.激光-MIG復(fù)合焊接

4.雙激光束焊接技術(shù)

激光焊接加工具有應(yīng)用范圍廣、效率高的特點(diǎn)。同時(shí)可以降低投資成本，縮短生產(chǎn)時(shí)間，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)率，具有更強(qiáng)的競爭力。