激光焊接都有哪些常见的工艺参数

激光焊接作为一种新型焊接技术，具有高能量密度、高速度、高精度、深穿透、适应性强等特点，在材料加工领域发挥着重要作用。激光焊接过程中常见的工艺参数主要包括以下几个。

1. 功率密度

功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密度，在微秒时间范围内，材料表层即可加热至沸点，产生大量汽化，这对于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻十分有利。对于较低功率密度，表层温度达到沸点需要经历数毫秒，在表层汽化前，底层达到熔点，易形成良好的熔融焊接。因此，在传导型激光焊接中，功率密度范围通常在10^4~10^6W/cm²。

2. 激光脉冲波形

激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要参数，尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面，金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉，且反射率随表面温度变化。在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大。

▲不同材质的激光焊接脉冲波形

3. 激光脉冲宽度

脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一，它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数，也是决定加工设备造价及体积的关键参数。脉宽由熔深与热影响区确定，脉宽越长热影响区越大，熔深随脉宽的1/2次方增加。

4. 离焦量

激光焊接通常需要一定的离焦量，因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高，容易蒸发成孔。离焦方式有两种：正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。正负离焦平面与焊接平面距离相等时，所对应平面上的功率密度近似相同，但实际上所获得的熔池形状有一定差异。负离焦时，可获得更大的熔深；焊接薄材料时，宜用正离焦。

5. 焊接速度

焊接速度决定了焊接表面质量、熔深、热影响区等。焊接速度的快慢会影响单位时间内的热输入量。焊接速度过慢，则热输入量过大，可能导致工件烧穿；焊接速度过快，则热输入量过小，可能造成工件焊不透。

6. 辅助吹保护气

辅助吹保护气在高功率激光焊接中是必不可少的一道工序。一方面是为了防止金属材料溅射而污染聚焦镜；另一方面是为了防止焊接过程中产生的等离子体过多聚焦，阻挡激光到达材料表面。激光焊接过程常使用氦、氩、氮等气体保护熔池，使工件在焊接过程中免受氧化。保护气体种类、气流大小、吹气角度等因素对焊接结果有较大影响，不同的吹气方法也会对焊接质量产生一定的影响。

▲CRT激光焊接系统

综上所述，激光焊接的工艺参数众多，且相互之间存在复杂的关系。在实际应用中，结合CRT-DMC2600ML激光焊接示教系统，需要根据具体的焊接需求和材料特性，合理选择和调整这些参数，以获得最佳的焊接效果。

审核编辑 黄宇