激光焊接的优势和挑战

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，广泛应用于汽车、航空航天、电子、医疗等领域。具有速度快、质量高、灵活性高、绿色环保等优点。

那么，激光焊接相比于传统焊接方法，有哪些优点呢?在激光焊接时会遇到哪些难点，怎么解决这些难点呢?激光焊接常用于哪些应用领域呢?

激光焊接的优点

相对于传统焊接方法，激光焊接有以下几点优势：

1.速度快、深度大、变形小。激光焊接由于能量密度高，加热和冷却速度快，热影响区小，焊接应力和变形也小。激光焊接可以实现高深宽比的焊缝，最高可达10:1。

2.非接触加工，灵活性高。激光焊接不需要与焊件接触，也不需要电极或填充材料，可以减少污染和损耗。激光焊接可以通过光学元件进行传输和变换，易于与机器人配合，实现自动化和多工位加工。激光焊接还可以在室温或特殊条件下进行，适合焊接难以接近的部位或难熔材料。

3.质量高、性能好。激光焊接由于热输入低，冷却速度快，可以减少气孔、裂纹等缺陷，提高焊缝的致密性和强度。激光焊接还可以实现不同金属或异种材料的连接，改善组织和性能。

4.绿色环保，安全无污染。激光焊接不产生有害气体或噪音，不受电场或磁场的干扰，对人体和环境无害。

激光焊接时难点以及解决方法

虽然激光焊接有着许多的优点，但在焊接时仍然存在一些问题：

1.焊接飞溅：指焊接完成后，材料表面出现许多金属颗粒，附着在材料表面。这会影响焊缝的表面质量，也会污染和损坏镜片。产生飞溅的原因可能是材料表面未清洁，有油渍或污染物，或者是镀锌层的挥发。

解决方法是在焊接前清洁材料表面，适当降低焊接能量，减少飞溅。

2.裂纹：指连续激光焊接产生的热裂纹，如晶体裂纹、液化裂纹等。产生裂纹的原因主要是焊缝未完全凝固前收缩力过大所致。

解决方法是采用填丝、预热等措施，减少或消除裂纹。

3.气孔：指焊缝表面出现气孔。产生气孔的原因可能是激光焊接熔池深而窄，冷却速度很快，液态熔池中产生的气体来不及溢出;或者是焊缝表面未清理干净，或镀锌板锌蒸气挥发。

解决方法是清洁焊缝表面，改善锌受热时的挥发，调整吹气方向。

4.咬边：指焊缝与母材结合不好，出现坡口，深度大于0.5mm，总长度大于焊缝长度的10%，或大于验收标准要求的长度。产生咬边的原因可能是焊接速度过快，导致液态金属不会在小孔背面重新分布;或者是接头组装间隙过大，导致填充中的熔融金属减少;或者是激光焊接结束时能量下降时间过快，导致小孔塌陷。

解决方法是控制激光焊接机加工功率和速度的匹配，避免咬边;对检验发现的咬边进行打磨、清理和修补。

激光焊接应用领域

激光焊接已广泛应用于各个行业，如：

1.汽车工业：激光焊接可以实现汽车零部件的高效精密连接，提高生产率和质量，降低成本和污染。激光焊接可以用于汽车车身、底盘、发动机、变速箱、排气管、气囊、仪表板等部件的焊接。例如，激光焊接可以实现汽车尾门的一体化设计，减少零件数量和重量，提高刚度和强度，改善外观和安全性。

2.船舶制造：激光焊接可以用于船用板材的连接，解决传统焊接中的翘曲和变形问题，提高焊缝质量和强度，降低材料消耗和人工成本。激光焊接可以用于船体结构、甲板、舱壁、舱底、管道等部件的焊接。例如，激光焊接可以实现大型船体结构的快速组装，缩短施工周期，提高生产效率。

3.家居领域：激光焊接可以用于全铝家居的制造，实现铝合金型材的无缝连接，提高家居的美观性和耐用性，满足环保健康的需求。激光焊接可以用于全铝衣柜、全铝书柜、全铝鞋柜等家居产品的制作。例如，激光焊接可以实现全铝家居的零甲醛、零污染、有回收价值等特点，打造绿色时尚的家居新概念。

激光焊接是一种高精度、高效率的焊接技术，具有广泛的应用前景。不同的焊接方式和应用场景需要选择不同的激光焊接方式，以达到最佳的焊接效果。激光焊接技术还在不断发展和创新中，未来将有更多的新型激光器和新型工艺出现，为各行各业提供更高质量、更高效率、更低成本的焊接解决方案。