激光連接技術，即激光焊接技術，是使用高功率激光束對材料表面進行聚焦調控照射，材料表面吸收激光能量后轉化為熱能，使材料局部升溫、熔融，隨后經過冷卻凝固后實現同種或異種材料的連接。激光焊接過程需要的激光功率密度一般為10⁴~10⁸ W/cm²，相較于傳統(tong)焊接(jie)(jie)方式，激(ji)光焊接(jie)(jie)具有以(yi)下優(you)點：

       目前使用光(guang)纖(xian)激(ji)光(guang)器(qi)是(shi)激(ji)光(guang)焊(han)接新工(gong)藝的(de)研(yan)究熱點，未來低成本(ben)、高(gao)功率(lv)的(de)激(ji)光(guang)器(qi)與高(gao)端數控技術(shu)(shu)、機器(qi)人(ren)技術(shu)(shu)、物聯(lian)網(wang)結合(he)的(de)智能制造設備(bei)是(shi)重要的(de)發展趨勢(shi)。

       根據焊接模式機理不同，按照是否有匙孔的產生，一般分為激光熱導焊和激光深熔焊兩種，如下圖所示。

1-等離(li)子(zi)體云；2-熔化(hua)材料；3-匙孔；4-熔深(shen)

   ;    由(you)于匙孔的(de)存在(zai)，激(ji)光(guang)束在(zai)照射到匙孔內部后，經過散(san)射等作用，會增加(jia)材(cai)料對激(ji)光(guang)的(de)吸收(shou)，促(cu)進(jin)熔池的(de)形成，兩(liang)種焊接方式(shi)對比(bi)如下：

       上圖(tu)給出了同種材料(liao)、同一光源的(de)激光焊接過(guo)(guo)(guo)程，其能量轉換(huan)機(ji)制只是通(tong)過(guo)(guo)(guo)匙孔完成(cheng)的(de)，匙孔以及(ji)孔壁附近(jin)的(de)熔(rong)(rong)融金(jin)屬隨著激光束的(de)前進而移動(dong)，熔(rong)(rong)融金(jin)屬將匙孔移開后(hou)留下的(de)空氣填(tian)充(chong)并經(jing)過(guo)(guo)(guo)冷(leng)凝，形成(cheng)焊縫。

       如果待焊材料(liao)(liao)是異(yi)種金屬，由于(yu)熱(re)物性差異(yi)的(de)(de)存在會對焊接(jie)過(guo)程產(chan)生很大(da)的(de)(de)影響，如不同材料(liao)(liao)的(de)(de)熔點、熱(re)導率、比熱(re)容、膨(peng)脹系數的(de)(de)差異(yi)，造(zao)成(cheng)焊接(jie)過(guo)程產(chan)生焊接(jie)應力、焊接(jie)變形，以及焊接(jie)接(jie)頭金屬結晶條件變化，造(zao)成(cheng)焊接(jie)力學性能下降(jiang)。

       因(yin)此根(gen)據不同特點(dian)的焊(han)(han)接(jie)場景(jing)，焊(han)(han)接(jie)工(gong)藝又陸續(xu)發展出激光(guang)(guang)填絲焊(han)(han)接(jie)、激光(guang)(guang)釬焊(han)(han)、雙光(guang)(guang)束激光(guang)(guang)焊(han)(han)接(jie)、激光(guang)(guang)復合焊(han)(han)接(jie)等。

1.激光填絲焊接

       在鋁、鈦以及銅合金的(de)(de)激光(guang)焊接過程中，由于這些材料對(dui)激光(guang)的(de)(de)低吸收率(lv)（<10%），光(guang)致等離子體(ti)對(dui)激光(guang)有一定的(de)(de)屏蔽，因此容易形成飛(fei)濺(jian)，并導致氣孔、裂紋等缺陷的(de)(de)產生。此外，在薄板拼焊時(shi)工件的(de)(de)間隙大于光(guang)斑直徑時(shi)也會影響(xiang)焊接質量。

&nbsp;      在解(jie)決(jue)上(shang)述問題時，采(cai)用填充(chong)料(liao)的方(fang)法可(ke)以(yi)得(de)到較(jiao)好(hao)的焊接(jie)結果。填充(chong)料(liao)可(ke)以(yi)是(shi)焊絲或者(zhe)粉末(mo)，也可(ke)以(yi)采(cai)用預置填充(chong)料(liao)方(fang)式。由于聚焦(jiao)光斑(ban)較(jiao)小，在填充(chong)材料(liao)后，焊縫變窄且表(biao)面呈微凸形狀。

2.激光釬焊

        不同于熔焊(han)將(jiang)(jiang)兩個焊(han)接件結(jie)合(he)處同時(shi)融化而實(shi)現連接的(de)方式，釬焊(han)是在焊(han)件結(jie)合(he)面內添加熔點比母材(cai)低(di)的(de)填(tian)(tian)充(chong)材(cai)料(liao)，在低(di)于母材(cai)熔點高于填(tian)(tian)充(chong)材(cai)料(liao)熔點的(de)溫度下將(jiang)(jiang)填(tian)(tian)充(chong)材(cai)料(liao)熔化填(tian)(tian)滿焊(han)件間(jian)隙(xi)，然后冷凝形(xing)成牢(lao)固焊(han)縫。

       釬焊適用(yong)于熱敏感的微電子器件、薄板以(yi)及(ji)易揮發的金屬材料。

   ;    進(jin)一步(bu)(bu)地，可(ke)以根(gen)據加熱(re)釬(han)料的溫度(du)進(jin)一步(bu)(bu)劃分為(wei)軟釬(han)焊（＜450 ℃）和(he)硬(ying)釬(han)焊（＞450 ℃）。

3.雙光束激光焊接

       雙光束焊(han)接可以靈活方便地控制激光照射時間(jian)和位置(zhi)，從(cong)而調整(zheng)能量分(fen)布。

       主(zhu)要用于鋁(lv)、鎂合金激(ji)(ji)光焊(han)接，汽車用拼板、搭接板焊(han)接，激(ji)(ji)光釬焊(han)和(he)深熔(rong)焊(han)等。

       雙光(guang)(guang)束可(ke)以(yi)通過兩臺獨(du)立的激光(guang)(guang)器(qi)獲得(de)，也可(ke)以(yi)用分光(guang)(guang)鏡分光(guang)(guang)獲得(de)。

       兩束激光可以是不同時域特性（脈沖與連續）、不同波長（中紅外與可見光波段）、不同功率的激光的組合，可以根據實際加工材料選取。4激光復合焊接

       由(you)于(yu)只(zhi)采用激光束作(zuo)為(wei)唯(wei)一的(de)(de)熱(re)(re)(re)源，單熱(re)(re)(re)源激光焊(han)(han)(han)接(jie)具有(you)能量轉換率和利(li)用率低、焊(han)(han)(han)接(jie)母材(cai)端(duan)口接(jie)口容(rong)易產生(sheng)錯位、易產生(sheng)氣(qi)孔和裂紋等(deng)缺(que)點，為(wei)解決這一問題，可以利(li)用其他(ta)熱(re)(re)(re)源的(de)(de)加熱(re)(re)(re)特性來改善激光對(dui)工件的(de)(de)加熱(re)(re)(re)，通常稱之(zhi)為(wei)激光復合焊(han)(han)(han)接(jie)。

激(ji)光復合焊接(jie)的(de)主要形(xing)式為(wei)激(ji)光與電弧的(de)復合焊接(jie)，1+1＞2 的(de)效(xiao)果(guo)具體表現(xian)如下：

1、在激光束附近外加電弧后，電子密度顯著降低，由激光焊接產生的等離子體云得到稀釋，能使激光吸收率大大提高，同時電弧對母材的預熱(re)也會進(jin)一步增加(jia)激光的吸收率；

2、電弧的能量利用率高，總的能量利用率也會提高；

3、激光焊接的作用區域小，容易造成焊接端口錯位，而電弧的熱作用范圍大，可以減小焊接端口的錯位。同時，由于激光束對電弧的聚焦、引導作用，電弧的焊接質量和效率也得到了提高；

4、激光焊接時峰值溫度高、熱影響區大，冷卻凝固速度快，容易產生裂紋和氣孔；而電弧的熱作用影響區小，可以使溫度梯度減小，冷卻、凝固速度降低，可以減小和消除氣孔和裂紋的生成。

    &nbsp;  激光與電弧復合焊接有兩種(zhong)常見形式(shi)：激光-TIG復合焊接（如(ru)下圖）和激光-MIG復合焊接。

       另外(wai)還(huan)有激光(guang)與(yu)等離子(zi)弧(hu)、激光(guang)與(yu)感(gan)性熱源復合焊接等形式。

       智能(neng)(neng)化(hua)(hua)、自動化(hua)(hua)、數(shu)字化(hua)(hua)、信息化(hua)(hua)是(shi)未(wei)來(lai)制造業的發展大趨勢(shi)，雙翌光(guang)電致力于(yu)制造業工廠智能(neng)(neng)改造，數(shu)字化(hua)(hua)升級。我(wo)們堅信通過不斷努(nu)力與創(chuang)新，能(neng)(neng)夠實現與客戶的合作(zuo)共贏。如果您有相關視覺(jue)檢測方(fang)面的需(xu)求，請聯系我(wo)們。