激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的一种高效精密的焊接方法，下面我们一起来看看激光焊接的原理和特点详情介绍。
详细介绍了激光焊接的原理和特点
激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接。焊接过程为热传导型，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。通过控制激光脉冲宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化形成特定的熔池。由于其独特的优势，已成功应用于微小零件的精密焊接。
激光焊接原理
激光焊接是利用高能激光脉冲对微小区域的材料进行局部加热，激光辐射的能量通过热传导扩散到材料内部，从而使材料熔化形成特定的熔池。这是一种新的焊接方法。激光焊接主要用于焊接薄壁材料和精密零件。可实现点焊、对焊、搭接焊、密封焊等。它具有高宽比高、焊缝宽度小、热影响区小、变形小、焊接速度快、焊缝光滑美观、焊后无需处理或简单处理、焊缝质量高、无气孔、控制准确、聚焦点小、定位精度高的特点。
激光焊接的原理可分为热传导焊接和激光深熔焊接。功率密度小于104~105W/cm2时为热传导焊接，焊接速度慢。当功率密度大于105~107W/cm2时，金属表面在热量作用下凹入一个“空腔”，形成深熔焊，具有焊接速度快、深宽比大的特点。
1.激光深熔焊接
当高功率密度的激光束照射到材料表面时，材料吸收光能并将其转化为热能。材料受热熔化汽化，产生大量金属蒸汽。在蒸汽离开表面时产生的反作用力下，熔融金属液体被推出形成凹坑。随着激光的不断照射，凹坑穿透得越来越深。当激光停止照射时，凹坑周围的熔融液体回流，两个焊件冷却凝固后焊接在一起。
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2.热传导焊接
当激光照射到材料表面时，一部分激光被反射，一部分被材料吸收，将光能转化为热能，加热熔化。材料表层的热量继续以热传导的方式传递到材料的深部，最后将两个焊件焊接在一起。
两者的区别
前熔池被激光束穿透成孔；后者熔池的表面保持封闭。传导焊接对系统干扰小，因为激光束的辐射不穿透被焊接材料，所以在传导焊接时焊缝不易被气体侵入；在深熔焊中，小孔的连续闭合会导致气孔。导电焊接和深熔焊也可以在同一焊接过程中相互转换，从导电焊接到小孔焊接的转换取决于施加在工件上的峰值激光能量密度和激光脉冲持续时间。激光脉冲能量密度的时间依赖性可以使激光焊接在激光与材料的相互作用过程中从一种焊接模式转变为另一种焊接模式，即在相互作用过程中，焊缝可以先通过传导模式形成，然后转变为小孔模式。
激光焊接的特点
1、属于熔焊，以激光束为能源，冲击焊件接头。
2.激光束可以由平面光学元件(如镜子)引导，然后由反射聚焦元件或镜子投射到焊缝上。
3.激光焊接属于非接触焊接，操作时不需要加压，但应使用惰性气体防止熔池氧化，偶尔使用填充金属。
4.激光焊接和MIG焊接可以形成激光MIG复合焊接，从而实现大熔深焊接，热输入比MIG焊接大大降低。
激光焊接的优点
1.热输入可以减少到最低要求量，热影响区金相变化范围小，热传导引起的变形也最低。
2.不需要使用电极，也不用担心电极污染或损坏。而且因为不属于接触焊接工艺，所以可以将机床的磨损和变形降到最低。
3.激光束易于聚焦、对准和由光学仪器引导。它可以放置在离工件适当的距离，并可以在机器或工件周围的障碍物之间重新导向。由于上述空间限制，不能使用其他焊接规则。
4.激光束可以聚焦在很小的区域，可以焊接间隔相似的小零件。可焊接材料的范围很广，各种不同的材料可以相互连接。
5.它不受磁场影响(电弧焊和电子束焊都很容易)，能精确对准焊件。
6.在穿孔焊接的情况下，焊缝深度与宽度之比可达10:1。
7.焊接薄材料或小直径线材时，不会出现电弧焊那样的回流焊故障。
激光焊接的局限性
1.由于光束质量和激光功率的限制，激光束的穿透深度受到限制，高功率、高光束质量的激光器加工成本高。同时，用高功率激光束焊接时，等离子体的控制变得更加困难，焊接过程的稳定性变差，甚至出现屏蔽效应，导致熔深减小。因此，激光焊接一般用于焊接薄材料。
2.激光束直径很小，热作用区域窄，对工件装配间隙要求严格。而l使得激光填丝多层焊接难以完全克服，并且由于焊丝与光束的相互作用，焊接工艺参数的调整更加复杂。
3.激光焊接过程中形成的等离子体对激光的吸收和反射降低了母材对激光的吸收率，降低了激光的能量利用率，使焊接过程不稳定。
4.激光很难焊接高反射率、高导热率的材料。熔池凝固速度快，容易产生气孔和冷裂纹。同时，合金元素和杂质元素容易偏析，产生热裂纹等缺陷。
激光焊接的应用
1.制造业
激光拼焊板技术在国外汽车制造中已得到广泛应用。据统计，2000年全球激光拼焊板100多种，年产汽车零部件拼焊板7000万件，并持续高速增长。
2.粉末冶金学
20世纪80年代初，激光焊接以其独特的优势进入粉末冶金材料加工领域，为粉末冶金材料的应用开辟了新的前景。
3.汽车工业
20世纪80年代末，千瓦级激光成功应用于工业生产，现在激光焊接生产线已经大规模出现在汽车制造业，成为汽车制造业的突出成就之一。
4.电子工业
激光焊接已广泛应用于电子工业，尤其是微电子工业。激光焊接热影响区小，热集中快，热应力低，因此在集成电路和半导体器件外壳的封装中显示出独特的优势。在真空器件的发展中，激光焊接也得到了应用，如钼聚焦电极和不锈钢支撑环、快速加热阴极灯丝组件等。
5.生物医学
与传统的缝合方法相比，激光焊接具有吻合速度快、愈合过程中无异物反应、保持被焊接部位的力学性能、根据其原有的生物力学性能生长修复组织等优点，将在未来的生物医学中得到广泛应用。