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激光真空焊接为激光应用提供一个全新方向

激光焊接作为一种先进的高能束加丁技术被广泛应用于丁业生产的各个领域。一般情况下，激光焊接在大气环境下进行，需要侧吹保护气体，且多用在轻量化构件的薄板焊接。近年来，随着丁业激光器的飞速

发展，大功率、高品质的光纤激光器和die片激光器的；H现，大功率激光焊接有望在厚板焊接方面得到应用。但是，激光焊接等离子体强烈的“屏蔽效应”使得激光焊接无法通过增大激光功率而获得持续的熔深增加，

并且在大功率激光深熔焊过程中，很难获得良好的焊缝成形”。

   近年来日本学者提出了真空激光焊接的方法，真空激光焊接类似于电子束焊接，激光焊接过程在环境气压低于正常大气压的真空室内完成。研究表明：在真空条件下激光焊接的熔深显著增加，得到了类似

电子束焊接具有较大深宽比的大熔深焊缝。并且相比于电子束焊接，真空激光焊接不需要电子束焊接所需的较高真空度，大大增加了丁作效率，并节约了成本，同时真空激光焊接还不存在射线防护的问题。真空激光焊接机为激光焊接的应用提供了一个全新方向。

声发射检测激光焊接质量的特点

材料或结构在外力或内力作用下会产生变形或断裂，以弹性波形式释放出应变能的现象称为声发射(acousiic emission，AE)。各种材料的声发射的频率范围很宽，从次声频、声频到超声频。声发射是一种物理现象，大多数金属材料塑性变形和断裂时均有声发射产生，但其信号的强度很弱，需要采用特殊的具有高灵敏度的仪器才能检测到。利用仪器检测、分析声发射信号，并利用声发射信息推断声发射源的技术称为声发射检测技术。

声发射检测的基本原理及特点

   1、声发射检测的特点

   声发射检测必须有外部条件的作用，激光焊接机生产厂家，例如有力、电磁、温度等因素的作用，使材料内部结构发生变化（如晶体结构变化、裂纹扩展等）使材料或构件发声。因此，声发射检测是一种动态无损检测f方法，即焊接结构、焊接接头或材料的内部的缺陷处于运动变化的过程中才能实施检测。如果裂纹和缺陷等处于静止的状态，没有发生变化和扩展，就没有声发射产生，也就不能实现声发射检测。

 金属的声发射过程有一个重要特征，即它的不可逆性。例如，某一材料加载到一定的应力水平使之产生声发射，然后卸载后再次加载时，只有**过**次所加载荷时才会有声发射产生。这种不可逆性被称为凯塞（Kaiser）效成。因为声发射与材料的塑性变形有密切关系，而塑性变形是一不可逆过程。

激光焊接机与其他特种焊接方法比较

 特种焊接方法是焊接技术发展的一个重要阶段。这些焊接方法有的采用了新的能源，如激光焊接机是以激光作为焊接能源，电子束焊是以聚焦的电子束作为能源，超声波焊则是以超声波为能源；有的则采用了新的技术，如螺柱焊的焊机上应用了现代的电子程序开关。有的则是在原有焊接原理上的发展，如扩散焊是通过创造更有利于金属界面扩散的条件，使其充分扩散以完成焊接；冷压焊则是通过研究发现，只要施加足够的压力，许多金属都能只靠加压即可焊在一起。经过认真分析各种材料的特性，并进行大量的实验，得出了多种金属冷压焊时所需的压力，形成了冷压焊的技术和理论。其实增加了压力也是提供了金属界面充分扩散的条件。

激光焊接原理：激光焊接机是将高强度的激光束辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，金属吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶形成焊接。在不同的辐射功率密度下熔化过程的演变阶段，激光焊接机的机理有两种：

1、热传导焊接

当激光照射在材料表面时，一部分激光被反射，一部分被材料吸收，将光能转化为热能加热熔化，材料表面层的热以热传导的方式继续向材料深处传递，激光焊接机，较后将两焊件熔接在一起。

2、激光深熔焊

当功率密度比较大的激光束照射到材料表面时，材料吸收光能转化为热能，材料被加热熔化至汽化，产生大量的金属蒸汽，在蒸汽退出表面时产生的反作用力下，使熔化的金属液体向四周排挤，形成凹坑，随着激光的继续照射，凹坑穿入更深，当激光停止照射后，凹坑周边的熔液回流，冷却凝固后将两焊件焊接在—起。

这两种激光焊接机理根据实际的材料性质和焊接需要来选择，通过调节激光的各焊接工艺参数得到不同的焊接机理。这两种方式较基本的区别在于：前者熔池表面保持封闭，而后者熔池则被激光束穿透成孔。传导焊对系统的扰动较小，激光焊接机价格，因为激光束的辐射没有穿透被焊材料，所以，在传导焊过程中焊缝不易被气体侵入；而深熔焊时，小孔的不断关闭能导致气孔。传导焊和深熔焊方式也可以在同一焊接过程中相互转换，由传导方式向小孔方式的转变取决于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脉冲持续时间。激光脉冲能量密度的时间依赖性能够使激光焊接在激光与材料相互作用期间由一种焊接方式向另一种方式转变，即在相互作用过程中焊缝可以先在传导方式下形成，然后再转变为小孔方式。