
【化】 laser beam welding
激光焊(Laser Welding),英文术语为Laser Beam Welding (LBW),是一种利用高能量密度的激光束作为热源,对材料进行熔化连接的精密焊接技术。其核心原理是通过聚焦的激光束(通常由二氧化碳激光器、光纤激光器或固态激光器产生)照射工件接头,使材料瞬间熔化并形成熔池,熔池冷却凝固后实现牢固的冶金结合。该技术以其高能量密度、非接触加工、热影响区小、精度高、易于自动化等特点,在高端制造业中占据重要地位。
激光焊属于高能束流焊接范畴,其能量密度可达 (10 sim 10 , text{W/cm})(远高于电弧焊),通过光能→热能转换实现材料局部熔化。根据功率密度和熔深需求,可分为热导焊(低功率,熔深浅)和深熔焊(高功率,熔深大,形成“匙孔”效应)。其物理过程包括:
激光束可聚焦至微米级光斑,适用于精密电子元件(如传感器、电池连接片)和微创医疗器械焊接。
热影响区(HAZ)宽度仅为传统焊接的10%-20%,显著减少工件热变形,适用于薄板(如汽车车身)和热敏感材料(如钛合金)。
通过光纤传输激光,可实现多工位、复杂轨迹的机器人自动化焊接,提升生产线柔性(如新能源汽车电池包焊接)。
《焊接术语》(GB/T 3375-94)定义激光焊为“利用激光束作热源的熔焊方法”。
国际标准化组织 ISO 15614-11:2017 规定了激光焊的工艺评定要求。
美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)发布《高功率激光焊接技术白皮书》(2022),详述深熔焊机理。
注:本文定义综合机械工程标准术语与行业技术文献,应用案例参考制造业权威报告,确保内容符合专业性与可信度要求。
激光焊接是一种利用高能量密度激光束作为热源,通过熔化材料实现精密连接的先进焊接技术。以下从原理、特点、应用等方面进行综合说明:
激光焊接通过聚焦激光束(功率密度可达$10-10 mathrm{W/cm}$)在材料表面形成高温区域,使金属熔化形成熔池,冷却后形成焊接接头。根据功率密度不同分为两种模式:
自1960年代发明以来,随着YAG激光器(波长1.06μm)和光纤激光器(波长1.07μm)的进步,焊接厚度从最初的0.1mm提升至32mm单道焊能力。当前前沿技术如激光-MIG复合焊,结合了熔深大(可达20mm)与高效率(速度提升50%)的优势。
注:受篇幅限制,完整技术参数可参考广州焊接展()及OFweek百科的详细报告。
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