激光焊接是利用高能量的激光脈沖對(duì)材料進(jìn)行微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱，激光輻射的能量通過(guò)熱傳導(dǎo)向材料的內(nèi)部擴(kuò)散，將材料熔化后形成特定熔池以達(dá)到焊接的目的。

激光焊接機(jī)，又常稱為激光焊機(jī)、鐳射焊機(jī)，是激光材料加工用的機(jī)器，按其工作方式分為激光模具燒焊機(jī)、自動(dòng)激光焊接機(jī)、激光點(diǎn)焊機(jī)、光纖傳輸激光焊接機(jī)。

可焊接材料

模具鋼

激光焊接機(jī)可適用于S136，SKD-11，NAK80，8407，718，738，H13，P20，W302，2344等型號(hào)的模具鋼焊接，且焊接效果較好。

碳鋼

碳鋼采用激光焊接機(jī)進(jìn)行焊接，效果良好，其焊接質(zhì)量的好壞取決于雜質(zhì)含量。為了獲得良好的焊接質(zhì)量，碳含量超過(guò)0.25%時(shí)需要預(yù)熱。當(dāng)不同含碳量的鋼相互焊接時(shí)，焊炬可稍偏向低碳材料一邊，以確保接頭質(zhì)量。由于激光焊接機(jī)焊接時(shí)的加熱速度和冷卻速度非?？?，所以在焊接碳素鋼時(shí)。隨著含碳量的增加，焊接裂紋和缺口敏感性也會(huì)增加。中、高碳鋼和普通合金鋼都可以進(jìn)行良好的激光焊接，但需要進(jìn)行預(yù)熱和焊后處理，以消除應(yīng)力，避免裂紋產(chǎn)生。

不銹鋼

一般的情況下，不銹鋼的焊接比常規(guī)的焊接更易于獲得優(yōu)質(zhì)接頭。由于激光焊接高的焊接速度和熱影響區(qū)很小，減輕了不銹鋼焊接時(shí)的過(guò)熱現(xiàn)象和線膨脹系數(shù)大的不良影響，焊縫無(wú)氣孔、夾雜等缺陷。與碳鋼相比，不銹鋼由于具有低的熱導(dǎo)系數(shù)、高的能量吸收率和熔化效率更容易獲得深熔窄焊縫。用小功率激光焊焊接薄板，可以獲得外觀上成形良好、焊縫平滑美觀的接頭。

銅及銅合金

焊接銅和銅合金易產(chǎn)生未熔合與未焊透的問(wèn)題，因此應(yīng)采用能量集中、大功率的熱源并配合預(yù)熱措施；在工件厚度較薄或結(jié)構(gòu)剛度較小，無(wú)防止變形措施時(shí)，焊后很容易產(chǎn)生較大的變形，而當(dāng)焊接接頭受到較大的剛性約束時(shí)，易產(chǎn)生焊接應(yīng)力；焊接銅及銅合金時(shí)還易產(chǎn)生熱裂紋；氣孔是銅及銅合金焊接時(shí)的常見(jiàn)缺陷。

塑料

幾乎所有的熱塑性塑料和熱塑性彈性體都可使用激光焊接技術(shù)。常用的焊接材料有PP、PS、PC、ABS、聚酰胺、PMMA、聚甲醛、PET以及PBT等。而其它的一些工程塑料如聚苯硫醚PPS和液晶聚合物等，由于具有較低的激光透過(guò)率而不能直接使用激光焊接技術(shù)，一般在底層材料上加入炭黑，以便材料能吸收足夠能量，從而滿足激光透射焊接的要求進(jìn)行焊接。

鋁合金的激光焊接

鋁及其鋁合至激光焊接的主要困難是它對(duì)10. 8pon波長(zhǎng)的Co2激光束的反射率高。鋁是熱和電的良導(dǎo)體，高密度的自由電子使它成為光的良好反射體，起始表面反射率超過(guò)90%，也就是說(shuō)，深熔焊必須在小千10%的輸人能量開(kāi)始，這就要求很高的輸入功率以保證焊接開(kāi)始時(shí)必需的功率密度，而一且小孔生成。

鎂合金的激光焊接

Mg合金密度比Al小36%，作為高比強(qiáng)材料受到關(guān)注。因此進(jìn)行了脈沖YAG激光和連續(xù)C02激光焊接試驗(yàn)，對(duì)于板厚1.8MM的AZ31B-H244合金(3.27%Al, 0.79%Zn)各種缺陷較少的最佳焊接條件為平均功率0.8kW, 5ms, 120Hz, 300mm/s,焦點(diǎn)尺寸0. 42mm，連續(xù)C02激光焊接獲得了良好的熔透焊縫。

低合金高強(qiáng)度鋼

低合金高強(qiáng)度鋼的激光焊接，只要所選擇的焊接參數(shù)適當(dāng)，就可以得到與母材力學(xué)性能相當(dāng)?shù)慕宇^。HY-130鋼是一種典型的低合金高強(qiáng)度鋼經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理，它具有很高的強(qiáng)度和較高的抗裂性。用常規(guī)焊接方法焊，其焊縫和HAZ組織是粗晶、部分細(xì)晶及原始組織的棍合體，接頭的韌性和擾裂性與母材相比要差得多，而且焊態(tài)下焊縫和HAZ金屬組織對(duì)冷裂紋特別敏感。

總結(jié)

激光焊接機(jī)能焊接的材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，激光焊接可以在多種異種金屬之間進(jìn)行，研究表明，應(yīng)用于銅－鎳、鎳－鈦、銅－鈦、鈦－鉬、黃銅－銅、低碳鋼－銅等多種異種金屬間在一定條件下均可以進(jìn)行激光焊接。

激光焊接機(jī)和氬弧焊的優(yōu)劣對(duì)比

焊接速度

簡(jiǎn)單的用點(diǎn)焊機(jī)和自動(dòng)焊來(lái)進(jìn)行分類(lèi)，激光點(diǎn)焊機(jī)的焊接操作簡(jiǎn)便，焊接速度快，非熔化極氬弧焊的操作則相對(duì)有難度，并且有耗材，焊接速度就相對(duì)較慢。

自動(dòng)激光焊接機(jī)和自動(dòng)熔化極氬弧焊的焊接速度則差別不是很大，因?yàn)槿刍瘶O氬弧焊還是要熔融焊絲的，所以焊接速度也還是會(huì)稍慢于自動(dòng)激光焊接機(jī)。

焊接深度

激光焊接機(jī)是通過(guò)激光對(duì)材料進(jìn)行熔融焊接，但是激光在深度焊接方面是一個(gè)短板。不是說(shuō)激光深度焊接不行，而是說(shuō)成本太高。打個(gè)比方：如果需要焊接2.0mm的不銹鋼板，如果用激光焊接機(jī)的話，那么至少得要用500W的光纖傳輸激光焊接機(jī)，價(jià)格在十萬(wàn)左右，而一般的氬弧焊機(jī)都能夠焊到這么厚的不銹鋼板，但是價(jià)格便宜的只要幾百塊，自動(dòng)氬弧焊也就兩三萬(wàn)。

所以如果要焊接很厚的材料需要的熔深很深的話，用激光焊接機(jī)是不劃算的。

焊接效果

說(shuō)一千道一萬(wàn)都沒(méi)用，焊接效果好那才是真的好。激光點(diǎn)焊機(jī)比非熔化極的氬弧焊的焊接外觀更美觀，自動(dòng)激光焊接機(jī)和自動(dòng)氬弧焊機(jī)的焊接外觀差不多。

薄材料焊接激光焊更好看。焊接牢固性方面，激光焊接機(jī)只要功率足夠大，是可以焊的很牢，和氬弧焊不相上下。但是激光焊接機(jī)的熱量更集中，對(duì)材料造成的熱變形小，所以激光焊接機(jī)在焊接薄壁材料方面更有優(yōu)勢(shì)。精度方面也是激光焊接機(jī)的精度更高，并且激光焊接機(jī)焊接后續(xù)基本不用處理，更省時(shí)省事。

操作難度

激光焊的操作比非熔化極氬弧焊的操作難度要小的多。

事實(shí)上，氬弧焊是很需要技術(shù)的，并且也容易出現(xiàn)失誤，但是激光焊就好多了，操作簡(jiǎn)單，就算出現(xiàn)失誤，問(wèn)題也不大。

而自動(dòng)激光焊和自動(dòng)氬弧焊的操作則都沒(méi)什么難度，都是需要電腦控制。

總結(jié)

焊接薄壁材料的話使用激光焊接機(jī)更好。

焊接厚材料，如果對(duì)焊接速度和焊接精度沒(méi)有很高要求的話，那用氬弧焊機(jī)更劃算。

但是如果不在乎成本的話，用激光焊機(jī)還是更好。