铭镭激光：激光焊接技术及应用

常规激光焊接工艺及应用

常规激光焊接工艺是激光焊接的基础工艺，其以高能量密度的激光束作为热源，作用于待焊材料并引发其产生固液相变从而实现待焊材料的原位连接，被焊材料在焊接过程中因高温汽化而在基体表面产生的气流波，对焊接口有一定的清洁作用。

在常规激光焊接工艺上，铭镭激光自主研发许多不同的激光头，包括高速振镜手持头、T型焊接头和迷你款摆动焊接头等，如图1所示。手持式焊接头内部设计灵巧、有良好的交互控制系统，光斑宽度可调节，焊接容错性强，弥补了激光焊接光斑细小的劣势，扩大了加工部件公差范围和焊缝宽度，获得更好的焊缝成形；当焊缝间隙较大时，为了改善焊缝成形和提高焊接结构的适应性可加入送丝机构。T型焊接头是一款准直可调的小功率焊接头，可根据产品的特性进行相应调节以达到最佳焊接效果，在焊接小金属器件方面尤其是眼镜框的焊接，具有很大的优势。迷你款摆动焊接头是一款轻量化、低成本及稳定性高的双电机摆动焊接头，不仅适用于平台焊接，也能应用于国产小型机械手，灵活性高，此焊接头采用电机驱动X、Y轴振镜片，具有多种摆动模式，且摆动焊接允许工件有不规则焊接、更大间隙等加工参数可以提高焊接质量。

常规激光焊接在汽车工业领域、电子工业领域、医学领域等得到广泛应用。在汽车工业领域，激光焊接应用于车顶、车身、侧框等钣金的焊接，除此之外，汽车薄板结构件和汽车零部件的焊接中也能看见激光焊接的影子；在电子工业领域，由于激光焊接有焊接热影响小，热应力低，热成形快的特点在集成电路和器件的封装上展现独特的优越性，并且近年来激光焊接逐渐应用于印制电路板的装联过程中；在医学领域，激光焊接逐渐应用于外科、心血管及眼科等手术辅助设备及工具，如心脏支架、胃镜活检钳、球囊导管等，相比于传统焊接，激光焊接是非接触式加工技术，具有热影响范围窄、效率高，可使医疗器械设备的精度更高、性能更好。

激光复合焊接工艺及应用

 

激光复合焊接工艺又称为激光增强焊接技术，是指将激光焊接与其他焊接方法相结合形成的新型焊接工艺，其优点是能够充分发挥相应焊接方法的优势并避免各自的不足。激光复合焊接技术分为电弧复合焊接技术、TIG复合焊接技术、等离子弧复合焊接技术、双激光束焊接技术等，其中应用广泛的是电弧复合焊接技术和双激光束焊接技术。

 

激光电弧复合焊接技术是将激光和电弧两种热源相结合，获得较大的焊接熔深以及实现高效、高质量焊接过程的方法。它可以利用激光和电弧二者特性，弥补激光焊接和电弧焊的缺点，同时两者的有机结合衍生出新的特点（高能量密度、高能量利用率等）,而铭镭激光自主研发的激光电弧复合焊是采用12kw光纤激光与二氧化碳气体保护焊组成的旁轴复合焊。

图3为光纤激光、蓝光激光以及两者复合的聚集光斑示意图（图3-c）。如图3-a光纤激光聚集光斑小能量大，能较好的适于深熔焊接，而蓝光聚集光斑大能量小（图3-b）可对板材进行预热，形成一定的温度场，使熔池对激光能量的吸收更均匀，以达到消除焊缝气孔，提高焊接质量的作用，增加板材对光纤激光的吸收率，有效提高了焊接效率和质量，减少焊接缺陷，对于中薄高反射率或高导热材料有更好的焊接适应性。

随着激光复合焊接技术不断发展，其应用范围越来越广泛。在船舶制造的厚板焊接中，激光复合焊接极大的提高了焊接质量和焊接效率，一些外国造船厂甚至已经全部采用激光复合焊接方法来进行轮船的焊接；在汽车工业领域，激光复合焊接应用于汽车车门等部件连接制造，也能应用于新能源汽车的动力电池托盘连接制造；在石油化工工业中，激光复合焊接在油罐焊接上提高焊接质量和焊接效率，并且在石油运输管道的焊接中，焊接过程更加稳定，焊缝成型较好，具有良好熔宽比，无咬边、未融合等焊接缺陷，满足工程的要求；在航空航天领域中，激光复合焊接应用于中厚板高强钢的焊接，能大幅度降低工人劳动程度和提高焊接生产效率。