激光焊接加工的机理及应用

激光焊接加工是激光材料加工技术的重要应用之一，焊接过程属于热传导型，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峰值功率、能量、宽度、重复频率等参数，形成特定的熔池，使工件熔化。由于其独特的优点，已成功应用于微小零件的精密焊接。

激光焊接加工机理：1、激光焊机的热传导焊接当激光照射至材料表面时，激光一部分被材料吸收，一部分被反射，将光能转化为热能并加热熔化，材料表层的热量继续通过热传导传递到材料深处，将两个焊件焊接在一起。2、激光深穿透焊接当高功率密度的激光束照射至材料表面时，材料被加热熔化汽化，材料吸收光能并转化为热能。产生大量的金属蒸汽，在蒸汽出表面时产生的反作用力下，熔化的金属液体被向四周推出，形成凹坑。凹坑穿透得更深，随着连续的激光照射。当激光照射停止后，凹坑周围的熔融液体回流，冷却凝固后，两个焊件焊接在一起。

激光焊接加工应用：

1、制造应用。激光焊接加工在国内外汽车制造中应用广泛。在日本，钢铁工业用CO2激光焊接机代替闪光对焊来连接轧制钢卷。在超薄板焊接的研究中，如厚度小于100微米的箔片，一直没有办法焊接，但特殊输出功率波形的YAG激光焊接成功，显示了激光焊接加工的广阔前景。

2、粉末冶金领域。随着科技的不断发展，传统技术制造的材料已经不能满足要求，很多工业技术对材料有特殊要求。进入粉末冶金材料加工领域的激光焊接机，为粉末冶金材料的应用带来了新的发展前景。比如用粉末冶金材料连接常用的钎焊方法来焊接金刚石。由于结合强度低，热影响区宽，特别是无法适应高温高强度的要求，焊料熔化脱落，使用激光焊接机可以提高耐高温性能和焊接强度。

3、电子工业。激光焊接加工已广泛应用于电子行业。由于热影响区小、热集中快、热应力小，激光焊接在集成电路和半导体器件的封装中显示出独特的优势。在真空器件的开发中，激光焊接加工也得到了应用。

4、汽车工业。如今，激光焊接加工生产线已经大规模出现在汽车制造业中，成为汽车制造业的杰出成就之一。许多汽车制造商采用了激光焊接和切割技术，高强度钢激光焊接组件以其优异的性能越来越多地应用于汽车车身制造。由于汽车工业体积大、自动化程度高，激光焊接加工设备将向大功率、多路方向发展。