什么是脉冲激光焊接(什么叫脉冲焊接)

激光焊接机系统原理是什么？

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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，激光焊接主要针对薄壁材料、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，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，聚焦光点小，定位精度高，易实现自动化。

通常不采用填充焊料，因此零件之间的配合间隙要小于最精细零件厚度的15%。零件各部分都要相对清洁，因为焊接速度很快 ，来不及将杂质烧掉。多数活性金属的焊接要求有保护气体，但是许多合金也可以在空气中进行焊接。

焊接时的热能输入和焊点形状可以由参数及部件控制，分别进行热传导模式焊接，熔透焊接，和小孔焊接。热传导焊接的 深度较浅，范围较宽，类似于GTAW或TIG焊缝形状。这种焊接常常用于一些小型器件，比如和工具，或者中继罐及电池这样的 电子产品，它们需要焊接处光滑，外形美观。熔透模式焊接的深度与焊接宽度相当或略深于宽度。采用熔透模式焊接时，输入 的热能小，熔池小而深，可以用更低平均的。由于焊接周期中维持小孔的需要，小孔模式焊接只用连续或超级模式的连续激光 器。小孔焊接熔池深度宽度比高，达到6：1，是效率最高的焊接过程。脉冲，连续，超级模式的连续激光器都能在热传导模式 下工作，连续激光器可以用熔透模式，而只有超级模式连续激光器可以用于小孔焊接模式。

焊接系统

脉冲Nd: 激光器能发出多种多样的脉冲，焊接时可以设置脉冲的能量，峰值功率，局部的走势和形状等。正是通过控制这 些脉冲参数，脉冲YAG激光器成为全面的焊接系统。即使是低平均功率的脉冲YAG激光器也能进行大点焊，深度点焊和缝焊，因 为与材料的相互作用由以上的脉冲参数决定，而平均功率对焊接的影响不大。脉冲YAG激光器能产生几十焦耳能量的脉冲，而 激光器的平均功率只有100w。脉冲的峰值功率通常最小为2KW，也可高达10KW。总的来说，脉冲Nd:YAG激光器可用于各种点焊 ，或者是热敏的缝焊，以及铝和铜合金的焊接。脉冲的能量越高，单个脉冲所熔化的材料就越多，所以熔深是由脉冲能量而不 是平均功率来决定的。脉冲激光器的峰值功率将克服铝，铜及其他类似合金的反射和散热等不利因素。脉冲激光器焊接深度能 达到3mm。铁合金与高镍合金焊接时的峰值功率需要达到1KW，铝合金峰值功率需要大约3KW，铜合金需要5KW。可以分段调整脉 冲的形状使焊接质量最优化，并实现不相近的金属之间的焊接。JK激光器拥有最新的脉冲整形技术。通过在整个脉冲范围内调 整峰值功率来控制冷却速率，减少裂缝，消除气孔，改善焊接外观。

连续激光器与超级模式连续激光器用于快速，低热能输入，缝焊和拼焊的情况。这些激光器能进行连续的或高速模式及超 级模式的激光输出，为高速焊接和深度焊接提供连续的熔池。真正的脉冲激光器每次脉冲都形成新的熔池并覆盖前次脉冲高达 90%，而连续激光器输入很低的热能就可以焊接了。

然而，连续或超级模式的连续激光器必须用较高的平均功率来进行更深的熔透焊接。为了提高焊接深度，激光器要加大平 均功率或者降低焊接速度。这些激光器能进行热传导模式，熔透模式，甚至是近似电子束焊接的小孔模式焊接。可以对激光束 进行不同的调整，如定点模式，缝焊模式以功率爬升模式。而许多模式都包含在受到专利保护的超级模式中。采用超级模式能 将铁合金焊接深度或速度提高40%，铝合金的焊接能力提高600%。

超级模式可实现正弦波形和方波输出，激光的峰值功率达到平均功率的2倍，而平均功率与连续输出时相同。比如，平均 功率1KW的激光器能产生100-1000Hz范围内的波形输出，峰值功率达到2KW，而平均功率仍然为1KW。焊接区产生的烟尘及微粒 子会使激光束发生散射，大约有40%的激光能量会在焦点处损失。烟尘集中到能反射激光束的程度需要一些时间。当激光能量 减少时，烟尘会迅速消散。超级模式就是利用了这一点，在烟尘达到一定浓度之前迅速输入能量，然后等烟尘降到反射浓度阈 值之下后开始输出下一个高峰值功率。不同的合金有不同的超级调整频率。在焊接中使用超级调整也能减少孔隙及发热量。在 铁合金中，这些超级模式的连续激光器能在平均功率500W的情况下达到1.5mm的熔深，在1KW情况下达到3.5mm的熔深，而2KW情 况下熔深可达到8mm。

这两种激光通常都采用束传输，简化了焊接系统设计，并使焊接过程更加一致可靠。光纤标准长度为5-50m，末端有称为 聚焦头的标准聚焦装置，聚焦头将过来的激光束聚焦到工件上。这些聚焦头可以是简单的直筒形状元件，也有90度角的拐角形 状。CCTV监视系统是常用选项，它可以透过激光棱镜将照相机的焦点投射到工件表面，再加一个十字交叉线发生器，系统就具 备了简单的“对准、加工”功能。其他的选项还包括多点棱镜，环形焦点，焊嘴，气刀等。

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激光焊接加工流程方式??

激光焊接加工精度高，生产速度快，表面光洁度好，外形美观大方。因此被更多的应用到眼镜、五金电子、首饰、卫浴厨具等精密焊接行业。

其加工流程是将具有优异的方向性、高亮度、高强度、高单色性、高相干性等特点的激光束辐射至 加工工件表面区域内，激光束经过光学系统聚焦后，其激光焦点的功率密度为104-107W/cm2，通过激光与被焊物的相互作用，在极短的时间内使被焊处形成一个能高度集中的热源区，热能使被焊物区域熔化后冷却结晶形成牢固的焊点和焊缝。

根据所用激光器及其工作方式的不同，常用的焊接方式有两种，一种是脉冲激光焊，主要用于单点固定连续和簿件材料的焊接，焊接时形成一个个圆形焊点；另一种为连续激光焊，主要用于大厚件的焊接和切割，焊接过程中形成一条连续焊缝。

在焊接过程中，光束焦点位置是最关键的控制工艺参数之一，在一定激光功率和焊接速度下，只有焦点处于最佳位置范围内才能获得最大熔深和好的焊缝形状。

采用激光焊接加工具有以下优点：1）激光束具有极高的功率密度，导致焊接速度快，变形小，可焊接钛、石英等难以焊接的 材料；2）光束易于传输和控制，无需更换焊炬、喷嘴等，减少停机时间，提高了生产效率。3）冷却速度快，焊缝强度高，综合性能好。

激光焊接到底是什么？

激光辐射加热待加工表面，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、峰功率和重复频率等激光参数，使工件熔化，形成特定的熔池。激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于10~10 W/cm为热传导焊，此时熔深浅、焊接速度慢；功率密度大于10~10 W/cm时，金属表面受热作用下凹成"孔穴"，形成深熔焊，具有焊接速度快、深宽比大的特点。激光焊接技术广泛被应运在汽车、轮船、飞机、高铁等高精制造领域，给人们的生活质量带来了重大提升，更是引领家电行业进入了精工时代。特别是在大众汽车创造的42米无缝焊接技术，大大提高了车身整体性和稳定性之后，家电领头企业海尔集团隆重推出首款采用激光无缝焊接技术生产的洗衣机，先进的激光技术可以为人民的生活带来巨大的改变。

脉冲激光焊接机的优势在哪里，具体的回答一下？

直流是通过整流的方式，使输出的电压与电流基本是一个方向的，且在焊接时几乎是恒定的。

逆变交流，是把工频的交流电变为直流，再经开关元件变为高频的交流。二次逆变的情况下，把高频的交流再整流成直流，再由开关元件变为所需频率的交流。特点是输出的电压和电流周期性的变化。有正有负，而且会过零点。

脉冲逆变交流是在逆变交流的基础上，增加脉冲功能，使每个交变波形中加入脉冲，每个波形中的脉冲个数可调节，每个脉冲可调节峰值电流和基值电流。它是由焊接电源向电弧提供按一定规律变化的脉冲电流进行焊接的方法。焊接过程是由基本电流维持电弧稳定燃烧，用可控的脉冲电流加热熔化工件，每一个脉冲形成一个点状熔池，脉冲间隙熔池凝固成焊点，下一个脉冲电流作用时，在已部分凝固的焊点上又有部分填充金属和母材金属被熔化，形成新的熔池，通过焊速和脉冲间隙的调节，得到相互搭接的焊点，最后获得连续焊缝。

脉冲逆变交流可以方便调节输入能量，分别调节最在焊接电流和平均电流。脉冲钨极氩弧焊是通过调节脉冲频率、脉冲宽度比、脉冲电流值等参来控制热输入量的大小进行控制熔池的体积、熔深、热影响区大小，最后达到完美的焊缝成形。主要可用在薄板焊接，铝焊接。

主要优点是:1，容易控制焊接热输入量，既能焊透又不会焊串，尤其在薄板焊接时效果明显。2，能实现单面焊双面成型。适合于所有氩弧焊场合。

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