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激光加工領(lǐng)域的“三駕馬車”有何不同

都說激光焊接與激光切割、激光打標(biāo)共同構(gòu)成激光加工技術(shù)的“三駕馬車”，在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

激光焊接與激光切割和激光打標(biāo)相比，前者的發(fā)展時(shí)間相對(duì)較短，其工藝難度也大于激光切割和激光打標(biāo)。激光切割和激光打標(biāo)是利用激光將物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)或整體結(jié)構(gòu)破壞，而激光焊接是利用激光將物質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工熔融并重新構(gòu)筑。物質(zhì)構(gòu)筑相較于簡(jiǎn)單的物質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞，對(duì)激光器及加工工藝的要求更高。

具體對(duì)比如下：

激光焊接與傳統(tǒng)焊接技術(shù)有何不同

激光焊接作為一種現(xiàn)代焊接技術(shù)，具有熔深深、速度快、變形小、對(duì)焊接環(huán)境要求不高、功率密度大、不受磁場(chǎng)的影響、不局限于導(dǎo)電材料、不需要真空的工作條件并且焊接過程中不產(chǎn)生X射線等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于高端精密制造領(lǐng)域，尤其是新能源汽車及動(dòng)力電池行業(yè)。

激光焊接工藝相較于其他焊接工藝，其焊接效果具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，具體對(duì)比如下：

資料來源：Industrial Laser

但相較于其他焊接工藝而言，激光焊接自動(dòng)化成套設(shè)備成本較高；對(duì)焊接自動(dòng)化設(shè)備及公建接頭的裝備精度要求高，難以手工操作；對(duì)被焊接材料屬性及夾具精度要求高。

激光焊接有哪些方式

根據(jù)工作原理的不同，適配不同的加工場(chǎng)景，激光焊接可分為熱傳導(dǎo)焊、深熔焊、復(fù)合焊接、激光釬焊和激光傳導(dǎo)焊接五種，具體如下：

資料來源：《The laser as a Tool》

熱傳導(dǎo)焊接中，表面被熔化

深熔焊產(chǎn)生一個(gè)充滿蒸氣的孔，或者叫小孔效應(yīng)

激光釬焊，使用填充焊絲，活躍氣體和保護(hù)氣體的激光焊接

按產(chǎn)品組合方式分類如下圖所示。對(duì)接焊要求盡量無縫隙，一般小于0.05 mm。并且越薄的產(chǎn)品要求越嚴(yán)格；穿透焊縫隙要求上下層盡量貼合牢固，上層材料越薄，要求貼合越緊。

激光焊接的核心因素

決定激光焊接質(zhì)量的核心要素是激光器能量控制及焊接工藝技術(shù)。

（1）激光器能量控制

由于被焊接的材料對(duì)不同波長激光的吸收率不同（可以從5%到50%不等），激光器選擇不同，焊接效果完全不同。為了對(duì)焊件輸出統(tǒng)一、穩(wěn)定的焊接激光束，就需要激光輸出功率具有良好的一致性或者能夠精確控制激光輸出功率，功率過低會(huì)導(dǎo)致焊接熔融不足而影響焊接質(zhì)量，功率過高或上下波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致飛濺、氣孔等不良效果。因此，激光器能量的控制就成為激光焊接最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。

（2）焊接工藝技術(shù)

激光與物質(zhì)的作用過程較為復(fù)雜，激光焊接效果與激光波長、功率密度大小、焊接時(shí)間、焊接頭角度、焦點(diǎn)距離、焊件對(duì)激光的吸收率及清潔程度、焊件的厚度及導(dǎo)熱性能、保護(hù)氣體類型及流量等數(shù)十種因素有關(guān)。因此，激光焊接工藝技術(shù)也是影響焊接質(zhì)量關(guān)鍵的因素之一，需要激光焊接工藝技術(shù)人員不斷摸索總結(jié)，長時(shí)間實(shí)驗(yàn)積累才能夠獲得良好的焊接效果。

參考來源：Industrial Laser、《The laser as a Tool》、聯(lián)贏激光招股說明書、知乎