激光焊技术及其特点

激光焊是利用聚焦后的激光束作为能源，轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法。激光焊的本质是激光与非透明物质相互作用的过程。微观上是一个量子过程，宏观上表现为反射、吸收、熔化、气化等现象。

激光焊的特点是物质受激面产生波长均一、方向一致和强度很高的光束。激光与普通光（如太阳光、电灯光、烛光、荧光等）不同，它具有单色性好、方向性好、能量密度高（10⁵～10³¹W/cm²）等特点，它可以成功用于金属或非金属的焊接、切削、打孔。

用于焊接的激光器有气体和固体两种。气体是CO₂，固体是红宝石、钕玻璃等。

激光焊接示意图如图4-40所示。利用激光器所发出的激光束经聚焦后，其能量密度大于10⁵W/cm²，聚焦到工件的焊缝上，光能转变为热能，使金属很快熔化，形成焊接接头。

激光焊分为脉冲激光焊和连续脉冲激光焊两种。激光不仅用于焊接，还能用于透明体内部雕刻，在军事上有激光炮、激光枪等。

目前用于焊接的气体激光焊机有RS850型CO₂激光器，输出波长为10.6mm，功率为5kW，输出功率的稳定性为3%（长时间），输出光模式多样，光束散发角≤1.5°m/rad，整机电源容量为68kVA。固态激光焊机有YAG激光焊机。

激光焊的特点如下：

(https://www.xing528.com)

图4-40 激光焊接示意图

1）激光辐射的能量释放极其迅速，焊接一点只需几毫秒。不但生产率高，而且被焊材料不易氧化，不需保护，可以在大气层中焊接。

2）激光焊的能量密度很高，焊接热影响区小，工件不变形，特别适用于热导率高的材料。

3）激光焊不受焊接位置限制，可对空间任何地方进行焊接。

4）激光焊对被焊金属无限制，异种金属、非金属、金属与非金属进行焊接都能得到高质量焊缝。

5）不足之处在于焊接厚度受到一定的限制，并且对操作技术和维护技术要求高。