
【化】 laser beam welding
激光焊(Laser Welding),英文術語為Laser Beam Welding (LBW),是一種利用高能量密度的激光束作為熱源,對材料進行熔化連接的精密焊接技術。其核心原理是通過聚焦的激光束(通常由二氧化碳激光器、光纖激光器或固态激光器産生)照射工件接頭,使材料瞬間熔化并形成熔池,熔池冷卻凝固後實現牢固的冶金結合。該技術以其高能量密度、非接觸加工、熱影響區小、精度高、易于自動化等特點,在高端制造業中占據重要地位。
激光焊屬于高能束流焊接範疇,其能量密度可達 (10 sim 10 , text{W/cm})(遠高于電弧焊),通過光能→熱能轉換實現材料局部熔化。根據功率密度和熔深需求,可分為熱導焊(低功率,熔深淺)和深熔焊(高功率,熔深大,形成“匙孔”效應)。其物理過程包括:
激光束可聚焦至微米級光斑,適用于精密電子元件(如傳感器、電池連接片)和微創醫療器械焊接。
熱影響區(HAZ)寬度僅為傳統焊接的10%-20%,顯著減少工件熱變形,適用于薄闆(如汽車車身)和熱敏感材料(如钛合金)。
通過光纖傳輸激光,可實現多工位、複雜軌迹的機器人自動化焊接,提升生産線柔性(如新能源汽車電池包焊接)。
《焊接術語》(GB/T 3375-94)定義激光焊為“利用激光束作熱源的熔焊方法”。
國際标準化組織 ISO 15614-11:2017 規定了激光焊的工藝評定要求。
美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)發布《高功率激光焊接技術白皮書》(2022),詳述深熔焊機理。
注:本文定義綜合機械工程标準術語與行業技術文獻,應用案例參考制造業權威報告,确保内容符合專業性與可信度要求。
激光焊接是一種利用高能量密度激光束作為熱源,通過熔化材料實現精密連接的先進焊接技術。以下從原理、特點、應用等方面進行綜合說明:
激光焊接通過聚焦激光束(功率密度可達$10-10 mathrm{W/cm}$)在材料表面形成高溫區域,使金屬熔化形成熔池,冷卻後形成焊接接頭。根據功率密度不同分為兩種模式:
自1960年代發明以來,隨着YAG激光器(波長1.06μm)和光纖激光器(波長1.07μm)的進步,焊接厚度從最初的0.1mm提升至32mm單道焊能力。當前前沿技術如激光-MIG複合焊,結合了熔深大(可達20mm)與高效率(速度提升50%)的優勢。
注:受篇幅限制,完整技術參數可參考廣州焊接展()及OFweek百科的詳細報告。
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