激光焊接熔深焊點(diǎn)質(zhì)量檢測(cè)分析圖像顯微鏡
激光在焊接過(guò)程中主要作為一個(gè)具有高能量密度的熱源。與其他焊接
方法相比，激光焊接可以將光束聚焦在幾個(gè)毫米的范圍內(nèi)，從而將加熱引
起的變形控制在最小范圍。
在航空航天工業(yè)中，激光焊接主要用來(lái)連接主體結(jié)構(gòu)上兩種相同或不
同的金屬，并能提供高連接強(qiáng)度。用這種方法來(lái)連接金屬部件可以減輕機(jī)
體重量，與之相比，傳統(tǒng)機(jī)械式連接法如螺栓、螺母連接就顯得不重要了
。目前，由于激光焊接適用于各種航空航天工業(yè)結(jié)構(gòu)部件中的合金材料，
所以日益受到關(guān)注。
激光焊接原理
當(dāng)激光束入射到目標(biāo)材料上時(shí)，能量將由光束向材料表面轉(zhuǎn)移。如圖6所
示，能量轉(zhuǎn)移存在兩種模式：熱傳導(dǎo)模式和小孔模式。激光深孔穿透焊接
機(jī)理與電子束焊情況十分相似，兩種方法中能量都是通過(guò)“小孑L”形式進(jìn)
行轉(zhuǎn)移的。當(dāng)光束能量密度足夠高并引起基體材料蒸發(fā)時(shí)，洞口的蒸氣壓
會(huì)迫激光束使熔化金屬沿著孔壁向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)就可能會(huì)出現(xiàn)這種小孔模
式。這時(shí)孑L的作用就類(lèi)似于一個(gè)黑體，在增加對(duì)激光束吸收的同時(shí)也促進(jìn)
了熱量向材料深處的擴(kuò)散。反觀大多數(shù)傳統(tǒng)焊接工藝，能量?jī)H由工件表面
吸收，然后只能通過(guò)熱傳導(dǎo)轉(zhuǎn)移到內(nèi)部。激光焊接的潛在優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)
。
(1)光沒(méi)有慣性，因此高速加工過(guò)程中可以做到快速啟動(dòng)和急停。
(2)具有高能量密度。
(3)可在大氣環(huán)境下使用。
(4)可處理難加工材料（如鈦、石英等）
(5)無(wú)須焊條或填充材料。
(6)焊縫窄。
(7)可精準(zhǔn)控制焊縫。
(8)可實(shí)現(xiàn)低污染或無(wú)污染焊接。
(9)切割或焊縫周邊受熱影響范圍小。
(10)可采用自動(dòng)控制光偏轉(zhuǎn)技術(shù)對(duì)復(fù)雜外形進(jìn)行高速切割或焊接。
(11)可實(shí)現(xiàn)分時(shí)操作。
激光焊接能量轉(zhuǎn)移模式(a)熱傳導(dǎo)模式焊接；(b)小孔模式焊接
激光焊接變量
激光焊接主要的獨(dú)立過(guò)程變量如下。
(1)激光束功率。
(2)激光束直徑。
(3)吸收率。
(4)激光束在基體表面進(jìn)給速度。
(5)其他參數(shù)，如保護(hù)氣種類(lèi)、焦點(diǎn)位置以及接頭準(zhǔn)備和裝配。
測(cè)量的因變量有激光焊接接頭的滲透深度、顯微結(jié)構(gòu)以及冶金學(xué)性能
