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激光焊接技术 激光焊接示意图 激光焊接的主要方法 焊接特性 属于熔融焊接，以激光束为能源，冲击在焊件接头上。 　　激光束可由平面光学元件（如镜子）导引，随后再以反射聚焦元件或镜片将光束投射在焊缝上。 　　激光焊接属非接触式焊接，作业过程不需加压，但需使用惰性气体以防熔池氧化，填料金属偶有使用。 激光焊接的主要优点 （1）可将入热量降到最低的需要量，热影响区金相变化范围小，且因热传导所导致的变形亦最低； 　　（2）32mm板厚单道焊接的焊接工艺参数业经检定合格，可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用； 　　（3）不需使用电极，没有电极污染或受损的顾虑。且因不属于接触式焊接制程，机具的耗损及变形接可降至最低； 　　（4）激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引，可放置在离工件适当之距离，且可在工件周围的机具或障碍间再导引，其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥； 　　（5）工件可放置在封闭的空间（经抽真空或内部气体环境在控制下）； 　　（6）激光束可聚焦在很小的区域，可焊接小型且间隔相近的部件； 　　（7）可焊材质种类范围大，亦可相互接合各种异质材料； 　 激光焊接的主要优点 　（8）易于以自动化进行高速焊接，亦可以数位或电脑控制； 　　（9）焊接薄材或细径线材时，不会像电弧焊接般易有回熔的困扰； 　　（10）不受磁场所影响（电弧焊接及电子束焊接则容易），能精确的对准焊件； 　　（11）可焊接不同物性（如不同电阻）的两种金属； 　　（12）不需真空，亦不需做X射线防护； 　　（13）若以穿孔式焊接，焊道深一宽比可达10:1； 　　（14）可以切换装置将激光束传送至多个工作站。 激光焊接的主要缺点 （1）焊件位置需非常精确，务必在激光束的聚焦范围内； 　　（2）焊件需使用夹治具时，必须确保焊件的最终位置需与激光束将冲击的焊点对准； 　　（3）最大可焊厚度受到限制渗透厚度远超过19mm的工件，生产线上不适合使用激光焊接； 　　（4）高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合金等，焊接性会受激光所改变； 　　（5）当进行中能量至高能量的激光束焊接时，需使用等离子控制器将熔池周围的离子化气体驱除，以确保焊道的再出现； 　　（6）能量转换效率太低，通常低于10%； 　　（7）焊道快速凝固，可能有气孔及脆化的顾虑； 　　（8）设备昂贵。 激光焊接的应用领域 1、制造业应用 2、粉末冶金领域 3、汽车工业 4、电子工业 5、生物医学 6、其他领域 1、制造业应用 激光拼焊(TailoredBlandLaserWelding)技术在国外轿车制造中得到广泛的应用，据统计，2000年全球范围内剪裁坯板激光拼焊生产线超过100条，年产轿车构件拼焊坯板7000万件，并继续以较高速度增长。国内生产的引进车型Passat，Buick，Audi等也采用了一些剪裁坯板结构。日本以CO2激光焊代替了闪光对焊进行制钢业轧钢卷材的连接，在超薄板焊接的研究，如板厚100微米以下的箔片，无法熔焊，但通过有特殊输出功率波形的YAG激光焊得以成功，显示了激光焊的广阔前途。日本还在世界上首次成功开发了将YAG激光焊用于核反应堆中蒸气发生器细管的维修等，在国内苏宝蓉等还进行了齿轮的激光焊接技术。 2、粉末冶金领域 随着科学技术的不断发展，许多工业技术上对材料特殊要求，应用冶铸方法制造的材料已不能满足需要。由于粉末冶金材料具有特殊的性能和制造优点，在某些领域如汽车、飞机、工具刃具制造业中正在取代传统的冶铸材料，随着粉末冶金材料的日益发展，它与其它零件的连接问题显得日益突出，使粉末冶金材料的应用受到限制。在八十年代初期，激光焊以其独特的优点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，如采用粉末冶金材料连接中常用的钎焊的方法焊接金刚石，由于结合强度低，热影响区宽特别是不能适应高温及强度要求高而引起钎料熔化脱落，采用激光焊接可以提高焊接强度以及耐高温性能。 3、汽车工业 20世纪80年代后期，千瓦级激光成功应用于工业生产，而今激光焊接生产线已大规模出现在汽车制造业，成为汽车制造业突出的成就之一。德国奥迪、奔驰、大众、瑞典的沃尔沃等欧洲的汽车制造厂早在20世纪80年代就率先采用激光焊接车顶、车身、侧框等钣金焊接，90年代美国通用、福特和克莱斯勒公司竟相将激光焊接引入汽车制造，尽管起步较晚，但发展很快。意大利菲亚特在大多数钢板组件的焊接装配中采用了激光焊接，日本的日产、本田和丰田汽车公司在制造车身覆盖件中都使用了激光焊接和切割工艺，高强钢激光焊接装配件因其性能优良在汽车车身制造中使用得越来越多，根据美国金属市场统计，至2002年底，激光焊接钢结构的消耗将达到70000