激光焊接是如何工作的？

激光焊接的工作原理

激光焊接的核心是利用激光产生的高能激光束通过光学系统聚焦在工件表面，形成高能量密度的光斑，从而引发材料的熔化或汽化，实现焊接。

1.激光产生：激光利用电能、光能或化学能激发工作材料（如气体、晶体或光纤）产生受激辐射，形成高能束。

2.激光束传输和聚焦：传输：激光束通过光纤或透镜系统传输到焊头，最大限度地减少能量损失。

聚焦：光学系统将激光束聚焦到工件表面，形成直径通常为0.1至1毫米的光斑。聚焦后，激光能量高度集中，足以使材料快速达到熔点或沸点。

3.激光与材料的相互作用：能量吸收：当激光束照射到工件表面时，部分光能被材料吸收并转化为热能。吸收率与材料类型、表面状况（如粗糙度、涂层）和激光波长有关。

热效应：吸收的能量使材料的表面温度迅速升高，这可能导致熔化（当材料达到熔点时形成熔池，适用于传导焊接）和汽化（如果能量密度极高，材料的表面可能会汽化，适用于深熔焊接）

4.熔池形成和凝固：在深熔焊接中，小孔周围的熔融金属在小孔内外压差和表面张力的作用下形成动态平衡熔池。当激光束移动时，熔池也随之移动，周围的材料迅速冷却并固化形成焊缝。

激光焊接的优点

高精度：激光束可以聚焦到微米级，使其适用于焊接复杂结构和微小部件。

低热输入：热影响区最小化，减少材料变形和应力。

高效灵活：它能够实现高速焊接，使其适用于自动化生产线，并支持多种不同材料的焊接。

非接触式：不需要物理接触，减少磨损，使其适用于复杂的几何形状。

总结

激光焊接是一种独特的工艺。与传统焊接方法相比，该工艺具有许多优点，适用于汽车、航空航天、医疗和新能源等许多领域。随着技术的进步，激光焊接的应用前景将更加广阔。