雷射釺焊的介紹——基礎篇
雷射系統的組成
雷射釺焊原理
利用雷射光束作為熱源，聚焦後的光束照射在填充的焊絲表面，焊絲在光束能量持續加熱下熔化形成高溫液態金屬，液態金屬浸潤到被焊零件連接處，在適當的外部條件下，使之與工件間形成良好的冶金結合。需要注意的是：工件間的連接是通過釺料熔融金屬實現的，母材本身不能被雷射嚴重熔蝕損傷。
雷射填絲釺焊系統示意圖
雷射釺焊的優點
l 局部加熱，零件不易產生熱損傷，熱影響區小，可在不傷及母材的情況下施焊。
l 負離焦加熱，熔化帶寬，無飛濺，填充劑熔化後自然浸潤，焊縫外觀質量良好，可用於外觀區域的鋼板拼焊。
l 雷射束易於實現分光，可用半透鏡、反射鏡、稜鏡、掃描鏡等光學元件進行時間與空間分割，能實現多點同時對稱焊。
l 光束容易傳輸和控制，不需要經常更換焊炬、噴嘴，顯著減少停機輔助時間，有荷係數和生產效率較高。
l 容易實現自動化，能有效控制光束強度和精細定位。
雷射釺焊的缺點
l 要求焊件裝配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有顯著偏移。這是因為雷射聚焦後光斑尺寸小，焊縫窄，動態填充金屬釺料。若工件裝配精度或光束定位精度達不到要求，很容易造成焊接缺陷。
l 雷射器及其相關系統的成本較高，一次性投資相對較大。
l 雷射焊接技術複雜，技術難度大，涉及光學、焊接學、自動化系統工程，技術難度大，焊接系統調試複雜。
l 雷射危險，防護等級高。系統設備需要專業維護，核心設備故障停機或損壞後，修復難度大(如雷射頭、光源)，且雷射焊接系統佔地面積較大。
雷射釺焊的參數
雷射釺焊參數圖
①離焦量。
雷射焊接通常需要一定的離焦量來實施焊接，因為雷射焦點處光斑中心的功率密度過高，容易蒸發成孔。離開雷射焦點的各平面上，功率密度分布相對均勻。
在實際應用中，當要求熔深較大時，採用負離焦；焊接薄材料或釺焊時，宜採用正離焦。對焊縫的起點和終點，為獲得更好的焊接外觀，可以在起點設置功率漸升，首尾時功率漸降；工業生產中也採用出光或收光延時來改善外觀質量。
②功率密度
功率密度是雷射焊接中最關鍵的參數之一，它表示光斑內單位面積內光能的分布，如圖 4 所示。採用較高功率密度，在微秒級時間內，表層即可加熱至沸點，產生大量汽化。採用較低功率密度，表層溫度達到沸點需要經歷數毫秒，在表層汽化前，底層達到熔點，易形成良好的熔融焊接。
③材料的焊接冶金屬性及光學屬性
熔點、沸點、鍍鋅層是確認雷射釺焊各種參數的基礎；材料光吸收率則代表了填充劑和母材有效吸收光能的能力。
④送絲速度在一定的光功率強度下，只有調試出適當的送絲速度才可以保證焊絲的單位時間熔化量，形成完美的焊縫，送絲太快或太慢都會導致焊接缺陷。
⑤加工速度
即焊接速度、生產節拍，一般與工業化設計能力相關。
⑥加熱電流
一般根據填充焊絲是否需要加熱電流，可以把雷射釺焊分為冷絲焊和熱絲焊。在焊絲與部件的過渡處會產生一個接觸電阻，通以電流，可起到加熱焊絲和局部母材的作用，改善金屬的光能吸收效率。
⑦外部因素
(1)保護氣體。(2)在實際雷射焊接中，為了避免和減少影響焦點位置穩定性的因素，需要專門的夾緊技術和設備，這種設備的精確程度與雷射焊接的質量高低是相輔相成的。