激光焊接是激光与非透明物质相互作用的过程，这个过 程表现为反射、吸收、加热、熔化、气化等现象。

  (l)光的反射及吸收 光束照在清洁磨光的金属表面时， 都存在着强烈的反射。金属对光束的反射能力与它所含的自 由电子密度有关，自由电子密度越大，即电导率越大，反射 本领越强。对同一种金属与入射光的波长有关。波长较长的 红外线，主要与金属中的自由电子发生作用，而波长较短的 可见光和紫外光除与自由子作用外，还与金属中的束缚电子 发生作用，而束缚电子与照射光用的结果则使反射率降低。 总之，对于同一金属，波长越短，反射率越低，吸收率越高。

  （2)材料的加热 一旦激光光子入射到金属晶体，光子 即与电子发生非弹性碰撞，光子将能量传递给电子，使电子 由原来的低能级跃到高能级。与此同时，金属内部的电子问 也在不断相互碰撞。每个电子两次碰撞间的平均时间间隔为 10-13 s 的数

  激光焊接是激光与非透明物质相互作用的过程，这个过 程表现为反射、吸收、加热、熔化、气化等现象。

  (l)光的反射及吸收 光束照在清洁磨光的金属表面时， 都存在着强烈的反射。金属对光束的反射能力与它所含的自 由电子密度有关，自由电子密度越大，即电导率越大，反射 本领越强。对同一种金属与入射光的波长有关。波长较长的 红外线，主要与金属中的自由电子发生作用，而波长较短的 可见光和紫外光除与自由子作用外，还与金属中的束缚电子 发生作用，而束缚电子与照射光用的结果则使反射率降低。 总之，对于同一金属，波长越短，反射率越低，吸收率越高。

  （2)材料的加热 一旦激光光子入射到金属晶体，光子 即与电子发生非弹性碰撞，光子将能量传递给电子，使电子 由原来的低能级跃到高能级。与此同时，金属内部的电子问 也在不断相互碰撞。每个电子两次碰撞间的平均时间间隔为 10-13 s 的数

  激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接。这种焊接方法通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。激光焊优点是不需要在真空中进行，缺点则是穿透力不如电子束焊强。激光焊时能进行精确的能量控制，因而能轻松实现精密微型器件的焊接。它能应用于很多金属，特别是能解决一些难焊金属及异种金属的焊接。

  激光焊是一种高能量密度焊接技术，其工作原理是基于激光束的聚焦和高能量 激光的热效应。下面是激光焊的工作原理：

  激光发射：激光器产生高强度、高单位体积内的包含的能量的激光光束。 聚焦：通过透镜或反射镜等光学元件，将激光光束聚焦成一个小的焦点，使 能量密度大幅度提升。 热效应：激光束照射到焊接材料上时，激光能量被吸收，转化为热能。这会 导致焊接材料局部升温。 熔化：焊接材料在高温的激光照射下熔化，并形成一个熔池。 填充和合固：若需要，可以在熔池中添加填充材料。当焊接材料冷却时， 填充材料和原材料合固在一起，形成焊接接头。 焊缝形成：激光束在焊接材料上移动，焊接材料逐渐熔化和凝固，形成焊缝。 激光焊具有高精度、高速度和小热影响区等优点。它在工业制造、汽车制造、 航空航天等领域得到普遍应用。由于激光焊具有较高的单位体积内的包含的能量，对操作人员和 设备的安全要求较高，

  自动化激光焊接是一种高精度、高效率的焊接方法。它的原理是 利用激光束将焊接材料加热到熔点，使其熔化并形成焊缝。在自动化 激光焊接过程中，焊接头的位置由机器人自动控制，通过计算机控制 系统的指令来实现，大幅度的提升了生产效率和焊接质量。

  在自动化激光焊接中，激光束经过光学系统的聚焦后，形成一个 小的点状热源，焊接材料在这个点状热源的作用下加热，达到熔化的 温度。焊接过程中，激光束的高能量密度能够迅速融化金属表面，在 较短的时间内完成焊缝的形成。同时，激光束的聚焦能力也使得焊接 过程中的热量只能集中在狭窄的区域内，由此减少了热影响区域，使 得焊接的变形和扭曲都大大减少。

  激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，又常称为激光焊机、镭射焊机，按 其工作方式常可分 为激光模具烧焊机（手动焊接机）、自动激光焊接机、激光点焊机、光纤传 输激光焊接机，光焊接是利用高能量 的激光脉冲对材料来微小区域内的局部加热，激光辐射 的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形 成特定熔池以达到焊接的目的。

  20 世纪 70 年代大多数都用在焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射 加热工件表面，表 面热量通过热传导向内部扩散，经过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率 和重复频率等参数，使工件熔化，形 成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小 型零件的精密焊接中。

  激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，又常称为激光焊机、镭射焊机，按 其工作方式常可分为激光模具烧焊机（手动焊接机）、自动激光焊接机、激光点焊机、光纤传 输激光焊接机，光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料来微小区域内的局部加热，激光辐射 的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池以达到焊接的目的。

  20 世纪 70 年代大多数都用在焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射 加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，经过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率 和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小 型零件的精密焊接中。

  激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，又常称为激光焊机、镭射焊机，按 其工作方式常可分为激光模具烧焊机〔手动焊接机〕、自动激光焊接机、激光点焊机、光纤传 输激光焊接机，光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料来微小区域内的局部加热，激光辐射 的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池以到达焊接的目的。

  20 世纪 70 年代大多数都用在焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射 加热工件外表，外表热量通过热传导向内部扩散，经过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率 和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小 型零件的精密焊接中。

  作为一种现代化的焊接技术，激光焊接已经在各种行业中被大范围的应用。 它的成功离不开它独特的工作原理。本文将详细解析激光焊接机的工 作原理。

  激光焊接旨在利用激光束的高聚焦能力，将能量精确地聚焦在一个非 常小的区域内，从而使两个物体粘合在一起。用于激光焊接的激光器 很强大，能够产生高单位体积内的包含的能量，使金属表面瞬间熔化。当激光束在 母材中扫过时，会在焊缝地区形成一个熔融坑。这个熔融坑以非常高 的速率冷却，从而形成一个牢固的焊缝，并能够保留所焊接材料的各 种有益物理特性。

  激光焊接机使用激光器发生器产生高强度、高能量的激光束。激光器 发生器中包含一个激光介质，例如 Nd：YAG 或 Nd：YVO4 晶体。在正常 条件下，这些晶体中的粒子处于低能量状态，而经过特定的处理后， 激发它们并将它们转移到高能量状态。当这

  激光焊接机是将具备优秀能力的方向性、高亮度、高强度、高单色性、高相干性等特点的激光束辐射至加工工 件表面区域内，激光束经过光学系统聚焦后，其激光焦点的功率密度为 104-107W/cm2，通过激光与被焊物 的相互作用，在极短的时间内使被焊处形成一个能高度集中的热源区，热能使被焊物区域熔化后冷却结晶 形成牢固的焊点和焊缝。根据所用激光器及其工作方式的不同，常用的激光焊接机方式有两种，一种是脉 冲激光焊，大多数都用在单点固定连续和簿件材料的焊接机，焊接机时形成一个个圆形焊点；另一种为连续激 光焊，大多数都用在大厚件的焊接机和切割，焊接机过程中形成一条连续焊缝。就一般而论，焊接机材料的选 择、激光焊接机机的选择，加工工作台的选择，是影响激光焊接机效果的重要的因素。而对于焊接机过程中 熔化现象能否产生和产生的强弱程度则主要根据激光作用材料表面的时间、功率

  激光焊接机是一种高科技设备，它利用激光束将工件 加热至高温状态，以达到将工件焊接在一起的目的。 它的 工作原理可大致分为三个步骤：激光束的生成和聚焦、激光 与工件的相互作用和焊接结果的评估。 在本文中，我们将 深入探讨这三个步骤中的每一个步骤。

  第一步是激光束的生成和聚焦。 激光器良好的功率输 出是激光焊接机的基础。 正常的情况下，激光器由三部分组 成：激光生成器、放大器和输出镜。 首先，激光生成器产 生并放大激光。 接下来，放大的激光经过准直器和分束器 后到达输出镜。 输出镜的目的是将激光能量聚焦在一个点 上，以保证达到足够的功率和焦距。