关于激光焊接机焊接的主要影响因素分析总结

第一篇：关于激光焊接机焊接的主要影响因素分析总结

激光焊接机焊接的主要影响因素

来源：奥华激光

激光焊接的主要影响因素

激光功率：通常用于焊接的激光功率等级为3kW ； 输出形式：连续、脉冲、波形控制；

焊接速度：激光焊接的经济性要求焊接速度较高（2m/min）； 材料特性：材料对激光的吸收率、表面状态等；

保护气体种类和形式：主要考虑对焊缝区的保护、等离子体产生的阈值高； 离焦量：影响激光焊接熔深的主要参数； 接头形式：对接、搭接、角接等；

工件间隙：一般不允许有间隙（0.1mm）；

填充材料：一般不采用填丝方式，超大功率、特殊情况下采用

第二篇：激光焊接总结

激光焊接总结

就“鹏桑普”焊接板芯208片，分析总结！

自2011年8月18日整板裁剪好开始调试焊接起，24小时连续工作五天完成任务。前期我已对0.2mm铜板进行焊接调试，就调试板可以完美焊接了。可是焊接德国进口镀膜板时，又回出现焊接不上及焊点太大的问题。

经过调试，同样是0.2mm的铜板用不同的工艺焊接，后面发现主要有两个问题：

1、铜板材质不一样，表面发光效果会影响激光焊接工艺；

2、镜片：激光聚焦前面的保护镜片，保护飞溅不伤害激光聚焦。保护镜片透射率及清晰度一定要好。

在整批任务的完成过程中还出现了很多问题:

1、伺服电机卡死现象；------先调伺服电机5A编辑器不成功，后更换。（主要是Y轴方向不能灵活运动）

2、有漏焊及脱焊现象；------通过把铜板垫高气压加大，让铜管与铜板更有效地接合后焊接。

3、德国进口镀膜铜板反面出现两种颜色，一种很光洁（要求功率会相对高点），一种看起来有氧化现象（相对功率低点，而且容易焊接）；------工艺偏向光洁面，功率偏大，氧化面焊点较大，有铜飞溅。

4、在焊接过程中，因为功率太大，铜板飞溅也就很大，保护镜片损害相当严重，使用监视器查看焊缝越来越模糊，越是模糊就越要加大功率，最后镜片不能使用；------在保证焊点的前提下劲量调小功率，让飞溅减小。镜片稍模糊时用棉布搽拭干净，镜片严重模糊时更换镜片。

5、在连续焊接24小时后，监视器的电源无故失效；------更换类似电源。

6、在焊接过程中，由于工装不完善经常出现碰撞现象；------焊接过程中多注意观察调节，要认真、要专心的工作。

7、工装不完善，剪板公差无法精确到1mm以下；------工装要根据铜板与板芯中心对称，剪板要求精准。

8、焊接到最里面的时候，需要爬上平台进行调试很不方便。------把易焊的一面装在里面。

经过大批量焊接，机器稳定了好多，我们也都学着能够熟悉掌握它了！

第三篇：影响激光切割机切割精度因素分析

影响激光切割机切割精度因素分析

我们知道光纤激光切割机的切割精度是衡量切割机好坏和影响切割样件质量的重要因素，那么在日常生产中，我们最关心的自然是，有哪些因素能够影响到光纤激光切割机的切割精度呢？下面就由山大易美科光纤激光切割机生产厂家为您解读一下吧！

第一：激光器发出的光束为锥形，所以切出来的缝隙也是锥形，在这种情况下，厚度0.4MM的不锈钢就会比3MM的切缝小的多。因此，激光光束的形状取决于影响金属激光切割机切割精度的一大要素。在这种锥形的激光光束条件下，工件厚度越大，精度也就会越低，因此切缝越大。

第二：当锥形的激光光束聚集在一起之后，此时的会越变越小，因此该激光切割机的精度也变得越来越高，特别是切缝的幅面也就变得越来越小。在这个时候最小的光斑可以达到0.01mm。这也是影响激光切割机切割精度的要素之一。

第三：在这样的情况下，不同材质的切割精度也稍有不同。即使是同一材质，如果材料的成分不同，切割的精度也会有差异。因此，工件材质对激光切割精度也有一定的影响。

第四：工作台的精度，若工作台精度不平或者其它原因也会导致高精度的激光切割效果。

如果想了解更多激光切割机精度问题，欢迎致电山大易美科技术人员详询。

第四篇：影响激光焊接质量的主要因素

激光加工概论课程论文 题 目

姓 名

所在学院 专业班级

学 号

指导教师

2011年12月

影响激光焊接质量的主要因素

影响激光焊接质量的主要因素

摘要：本文通过对影响激光焊接质量的因素中的焊接设备、工件状况和激光功率密度和光束模式、焊接速度、脉冲波形和脉宽、离焦量和保护气体等工艺参数进行分析，并分别就热导焊和深熔焊的特点作具体讨论，阐述提高激光焊接质量的可靠件和稳定性的方法和途径，并对激光焊接的发展提出展望和建议。

关键词：激光 焊接 功率密度 脉冲波形 离焦量 前言

激光焊接是以高功率聚焦激光束为热源，熔化材料形成焊接接头的高精度高效率焊接方法。1激光焊接现已在各领域中得到大规模的应用，由于焊接质量中出现问题，所造成的危害甚至是毁灭性的，故正确设定和控制影响激光焊接质量的因素，使其在高速连续的激光焊接过程中控制在合适的范围内，对保证焊接质量如焊缝成形的可靠性和稳定性等有着重要意义。本文就影响因素中的焊接设备，工件状况和工艺参数等方面进行分析，并分别就热导焊和深熔焊的特点作具体讨论。主要影响因素

2.1 焊接设备

激光焊接设备通常由激光器、导光和聚焦系统和计算机控制系统组成。

2.1.1 激光器

用于激光焊接的激光器主要有CO2气体激光器和YAG固体激光器两种。

激光器最重要的性能是输出功率和光束质量。从这两方向考虑，CO2激光器比YAG激光器具有很大优势，是目前深熔焊接主要采用的激光器，生产上应用大多数还处在15～6kW范围。而YAG激光器在过去相当长一段时间内提高功率有困难，一般功率小于1kW，只用于薄小零件的微联接。但是，近几年来，国外在研制和生产大功率YAG激光器方面取得了突破性的进展，最大功率已达5kW，并已投人市场。且由于其波长短，仅为CO2激光的1/10，有利于金属表面吸收，可以用光纤传输，使导光系统大为简化，故大功率YAG激光焊接技术在今后一段时间内将获得迅速发展。2

焊接对激光器的质量要求最主要的是光束模式和输出功率及其稳定性。光束模式是光束质量的主要指标，光束模式阶数越低，光束聚焦性能越好，光斑越小，相同激光功率下功率 12 定义参考郭亮的《华师-激光焊接2011》

参考郭亮的《华师-激光焊接2011》，本文多处引用自该课件，以下就不再列出

密度越高，焊缝深宽越大。一般要求基模（TEM00）或低阶模，否则难以满足高质量激光焊接的要求3。

虽然目前国产激光器在光束质量和功率输出稳定性方面用于激光焊接还有一定困难。但从国外情况来看，激光器的光束质量和输出功率稳定性已相当高，应不会成为激光焊接的问题。4

另外，高的焊接还要求激光器抽运源应能保证脉冲辐射波形的连续可调和输出光束发散角应足够小。5

2.1.2 导光和聚焦系统

导光聚焦系统由圆偏振镜、扩束镜、反射镜或光纤、聚焦镜等组成，实现改变光束偏振状态、方向，传输光束和聚焦的功能。这些光学零件的状况对激光焊接质量有极其重要的影响。在大功率激光作用下，光学部件，尤其是透镜性能会劣化使透过率下降；会产生热透镜效应（透镜受热膨胀焦距缩短）；表面污染也会增加传输损耗。所以光学部件的质量，维护和工作状态监测对保证焊接质量至关重要。

光束变换系统中影响焊接质量最大的因素是聚焦镜，所用焦距一般在127mm（5in）到200mm（7.9in）之间，焦距小对减小聚焦光束腰斑直径有好处，但过小容易在焊接过程中受污染和飞溅损伤。

2.2 工件状况

激光焊接要求对工件的边缘进行加工，装配有很高的精度，光斑与焊缝严格对中，而且工件原始装配精度和光斑对中情况在焊接过程中不能因焊接热变形而变化。这是因为激光光斑小，焊缝窄，一般不加填充金属，如装配不严间隙过大，光束能穿过间隙不能熔化母材，或者引起明显的咬边、凹陷，如光斑对缝的偏差稍大就有可能造成未熔合或未焊透。所以，一般板材对接装配间隙和光斑对缝偏差均不应大于0.1mm，错边不应大于0.2mm。当焊缝较长时，焊前的准备难度很大，普通剪床一般不能满足要求．必须经过机械加工或用高精度剪床剪切，还必须根据具体工件情况设计合适的精密胎夹具。实际生产中，有时因不能满足这些要求，而无法采用激光焊接技术。

2.3 激光功率密度和光束模式对焊接质量影响

激光功率密度是激光焊接的一个关键参数，对于同一种金属来说，激光功率密度不同时材料达到熔点和沸点的时间不同。34 本文2.3节将对此进行具体分析

引用焊接资源网的《影响激光焊接质量的主要因素》 5 参考白光的《扩展毫秒脉冲YAG激光器焊接应用的潜力》

图2-1 两种功率密度下同一金属表层及底层的温度与时间的关系

从图2-1可见，激光功率密度越大其达到熔点和沸点的时间越快且表层底层间的时间差值越少。

又由于不同材料的热导率和热扩散率等不同。激光功率密度需根据材料本身的特性及焊接技术要求来选取。一般情况下，在薄板(板厚为0.01-0.10mm)焊接中，激光功率密度范围为Fm＜F＜Fc，在厚板(板厚大于0.50mm)焊接中，激光功率密度范围为Fm＜F＜Fv6。

同时，激光功率密度的大小对其熔深和焊接速度存在相当的影响。

图2-2 激光热导焊焊接不锈钢时功率与焊接速度、熔化深度的关系

图2-2中1、2、3分别为1.0、3.0、10.0mm/s的焊接速度时熔化深度曲线。7可以看出，在一定的激光功率下，提高焊接速度，则热输入下降，焊接熔深减少。对于不同的激光功率 67 Fc、Fv和Fm分别为熔点、沸点和临界激光功率密度

图2-2为陈家壁的《激光原理与应用》

密度，要到达要求的熔化深度需选择不同的焊接速度。

激光深熔焊的熔深和激光输出功率也密切相关，也是功率和光斑直径的函数。由于不同的材料都有一个临界功率密度阈值，只有激光的功率密度超过这个阈值，才能形成小孔，获得深熔焊接。适当降低焊接速度可加大熔深，但若焊接速度过低，熔深却不会再增加，反而使熔宽增大，所以对于给定的激光功率等条件，存在一维持熔深焊接的最小焊接速度。

图2-3 激光束模式对激光焊接的影响

光束模式决定了聚焦焦点的能量分布，其对深熔焊有着重要的影响。如图2-38所示，激光束为基模时，可以获得最大的焊缝深度与深宽比，光束模式的阶次越高，激光束的能量分布越发散，焊接质量变差。具有不同光束聚焦特征参数值Kf的光束对激光焊接质量的影响如图2-4所示，光束的Kf值越大，质量就越差，焊缝的深宽比就越小。

图2-

3、2-4来自王剑,刘玉麟的《CO_2激光深熔焊缝影响因素》

图2-4 光束Kf值与激光深熔焊深度与宽度的关系

2.4 影响热导焊焊接质量的工艺参数9 2.4.1 脉冲波形对焊接质量影响

激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题，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。

图2-5 脉冲作用期间内，材料的相对反射率随时间的变化曲线

本节内容参考程隆双,冯薇《影响激光焊接加工的几个主要参数》

图2-5为一个激光脉冲作用期间内，材料的相对反射率随时间的变化曲线（曲线1、2分别为铜和钢的反射率变化）。可以看出，激光脉冲开始作用时反射率高相当高；当材料表面温度升至熔点时，反射率迅速下降；表面处于熔化状态时，反射率稳定于某一值；当表面温度继续上升到沸点时，反射率又一次下降。

对于上述情况，在焊接铜、铝、金、银等高反射率的材料时，为了突破高反射率的屏障，可以利用带有前置尖峰的激光波形，在开始出现的尖峰，迅速改变金属表面状况，使其温度上升至熔点，从而在脉冲时刻到来时，瞬间把金属表面反射率较低，使光脉冲的能量利用率大大提高，利于后续的热导焊处理。前置尖峰的激光波形如图2-610所示：

图2-6 前置尖峰的激光波

但这种脉冲波型在高重复率缝焊时不宜采用。因为重复率很高时，重叠区可能仍处于熔融状态。若使用这种波形，初期尖峰可使表面出现高速气化，伴随着剧烈的体积膨胀，金属蒸气以超声速向外扩张，给工件很大的反冲力，使金屑产生飞溅，在熔斑中形成不规则的孔洞。这在气密性要求高的缝焊中尤其要避免，故缝焊中宜采用矩形波或缓衰减波形，减缓或慢慢均匀预热，且不能快速冷却，其激光波形如下图所示。而对于铁、镍、钼钛等黑色金属，表面反射率较低，也可采用如图2-7波形。

图2-

1、2-

5、2-6来自郭亮的《华师-激光焊接2011》

图2-7 缓衰减波形

2.4.2 脉冲宽度对焊接质量影响

激光脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一，它是决定材料是否熔化的重要参数。为了保证激光焊接过程中材料表面不出现强烈气化，一般假定在脉冲终止时材料表面温度达到沸点。

最大熔深与脉宽关系 从该式可以得到：

Zmax2.4ktp(1Tm)Tv（1）最大的熔深正比于脉宽的平方根，脉宽越长，熔深越深。（2）熔点、沸点相差较大的金属，如钼、铂、钨等，则熔深较深。（3）热扩散率越大的金属，如金、铜、银等，熔深越深。

2.4.3 离焦量对焊接质量影响

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。离开激光焦点的各平面上，功率密度分布相对均匀。

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。按几何光学理论，当正负离焦量相等时，所对应平面上功率密度近似相同，但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时，可获得更大的熔深，这与熔池的形成过程有关。实验表明，激光加热50~200us材料开始熔化，形成液相金属并出现汽化，形成蒸汽，并以极高的速度喷射，发出耀眼的白光。与此同时，高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘，在熔池中心形成凹陷。当负离焦时，材料内部功率密度比表面还高，易形成更强的熔化、汽化，使光能向材料更深处传递。所以在实际应用中，当要求熔深较大时，采用负离焦；焊接薄材料时，宜用正离焦。

离焦量的变化直接改变了光斑直径与能量密度的大小，离焦量向负方向和正方向增大

时，都意味着光斑直径的增大和能量密度的减小。通过离焦量可调整能量密度。在激光点焊过程中，光斑直径与激光入射在试件上所形成的初始匙孔大小存在一定的对应关系，而能量密度则决定了熔池的扩展速度。当离焦量绝对值较小时，激光光斑直径小，激光功率密度大，焊点熔池扩展的速度较快，但初始匙孔的直径小；相反情况下，离焦量较大，初始匙孔的直径大，但是熔池扩展速度变慢，得到的焊点尺寸不一定很大。

在一定激光功率和焊接速度下，只有焦点处于最佳位置范围内才能获得最大熔深和好的焊缝形状。

2.5 影响深熔焊焊接质量的工艺参数和效应 2.5.1 热导焊和深熔焊的区别

热导焊和深熔焊最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。热导焊对系统的扰动较小，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。11

2.5.2 等离子体的影响

在深熔焊焊接过程中，高功率密度的激光束照射到工件表面，材料被迅速地熔化蒸发，在工件上方形成蒸汽云团。在以很高的速度离开工件表面的过程中，位于入射光束路径上的蒸汽云团受到加热，在一定的条件下会迅速电离，产生等离子体。

等离子体对激光有吸收、折射和散射作用，因此一般来说熔池上方的等离子体会削弱到达工件的激光能量。并影响光束的聚焦效果、对焊接不利。通常可辅助侧吹气驱除或削弱等离子体。

用作辅助气体的有Ar、He、N2和CO2等。不同辅助气体抑制等离子体的效果与气体的电离势、导热性和离解能等有关。当辅助气体流量低于临界流量时，气体电离势起主导作用。在上述四种气体中He的电离势最高，相应顺序为He(24.5eV)、Ar(15.68eV〕、N2(14.6eV)和CO2(13.8eV)，故认为He抑制等离子体效果最好。但随着辅助吹气流量的进一步增加，由于气体的流动使热辐射对流作用增加，相对电离势而言．气体的导热性和离解能起主要作用。从导热性方面看，四种气体排列顺序为：Ar＜N2＜CO2＜He，即Ar具有最低导热率，其等离子体维持阈值低，故容易被加热而屏蔽；而He的热导率最大，其等离子体维持阈值最高，故容易扩散。综上分析，He是抑制等离子体较理想的气体。

对于同一种保护气体，喷嘴的角度和高度，喷吹气体流量和压力对于焊缝成形都会产生不同结果。当侧吹喷嘴高度增加或气体流速增大时，等离子体云团的平均体积减少，焊缝正 11 参考激光制造网的《几种激光焊接方法及其应用》

面熔宽减少，焊缝背面熔宽增大。12

激光焊接过程常使用惰性气体来保护熔池，对大多数场合则常采用He、Ar、N2等气体作保护。使工件在焊接过程巾免受氧化。

He不易电离(电高温度较高)，可让激光束顺利通过，光束能量不受阻地直达工件表面，是激光焊接时使用最有效的保护气体。

Ar较便宜，出于其密度较大，所以保护较好；但易受高温金属离子体电离。屏蔽了部分光束，减少了焊接时的有效功率，也损害焊接速度和熔深。使用氩保护时表面光滑。

N2作为保护气体最便宜，但对某些类型不锈钢焊接时并不适用。结论

综合以上的分析，要在高速连续的激光焊接过程中控制在合适的范围内，保证焊接质量如焊缝成形的可靠性和稳定性，确保焊接的质量，一方面须采用光束质量和功率输出稳定性好的激光器和采用高质量、高稳定性的光学元件组成其导光聚焦系统，并经常维护，防止污染，保持清洁，并适当对工件进行预处理；另一方面要针对不同的加工材料分别设定不同的激光加工参数，选择合适的激光功率密度和光束模式、焊接速度、脉冲波形和宽带、离焦量和保护气体等，发展激光焊接过程实时监测与控制方法，以优化参数，监视到达工件的激光功率和离焦量等的变化，实现闭环控制，提高激光焊接质量的可靠件和稳定性。13

由于影响激光焊接质量的主要因素很多，实际焊接是一个非常复杂的过程，本文仅就各因素进行独立的分析，并未太多考虑到因素间存在的关联，故本文还存在一定的不足。

1213 参考买卖焊机网的《侧吹气体对激光焊接等离子体的影响》

参考张文毓的《激光焊接技术的研究现状与应用》

参 考 文 献

[1]郭亮,《华师-激光焊接2011》,华南师范大学

[2]焊接资源网,《影响激光焊接质量的主要因素》,http://,(2011年12月18日)[8]买卖焊机网,《侧吹气体对激光焊接等离子体的影响》,http://,(2011年12月18日)[9]张文毓.激光焊接技术的研究现状与应用[J].《新技术新工艺》, 2009年

第五篇：激光焊接前景讲解

激光焊接前景

摘要：焊接是一种将材料永久连接，并成为具有给定功能结构的制造技术。近几年中国完成的一些标志性工程来看，焊接技术发挥了重要作用。但传统焊接已不能满足越来越高的技术要求和条件限制，激光焊接便有了很大的发展空间。激光技术涉及材料学、力学、计算机科学等。研发是一个消耗的过程，其投入要求高，资金回收期较长。单靠企业研发，速度很难跟上，于是有一部分压力转移到国家科研机构。所以产业化需要强大的经济实体后盾和政策支持。关键词：焊接技术

关键制造工艺

激光焊接

产业化

焊接是一种将材料永久连接，并成为具有给定功能结构的制造技术。几乎所有的产品，从几十万吨巨轮到不足1克的微电子元件，在生产制造中都不同程度地应用焊接技术。焊接已经渗透到制造业的各个领域，直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度。中国2005年钢产量达到3．49亿吨，成为世界最大的钢材生产与消费国，而焊接结构的用钢量也突破1．3亿吨，相当于美国一年的钢产量，成为世界上空前最大的焊接钢结构制造国。近几年中国完成的一些标志性工程来看，焊接技术发挥了重要作用。例如三峡水利枢纽的水电装备就是一套庞大的焊接系统，包括导水管、蜗壳、转轮、大轴、发电机机座等，其中马氏体不锈钢转轮直径10．7m高5．4m重440t，为世界最大的铸－焊结构转轮。该转轮由上冠、下环和13或15个叶片焊接而成，每个转轮的焊接需要用12t焊丝，耗时4个多月。神舟6号飞船的成功发射与回收，标志着中国航天事业的巨大进步，其中两名航天员活动的返回舱和轨道舱都是铝合金的焊接结构，而焊接接头的气密性和变形控制是焊接制造的关键。由第一重型机械集团为神华公司制造的中国第一个煤直接液化装置的加氢反应器，直径5．5m长62m厚337mm重2060t，为当今世界最大、最重的锻－焊结构加氢反应器，采用国内自主知识产权的全自动双丝窄间隙埋弧焊技术，每条环焊缝需连续焊接5天。西气东输的管线长4000km，是中国第一条高强钢（X70）大直径长输管线，所用的螺旋钢管和直缝钢管全部是板－焊形式的焊接管。2005年我国造船的总吨位达到1212万吨，占世界造船总量的17％，居于日、韩之后，稳居世界第三位，正向年产2500万吨的世界水平迈进。国内制造的30万吨超级油轮、新型5668标箱集装箱船、15万吨散装货船，以及为世界瞩目的，被称为“中华第一盾”的170舰，都是中国造船界的骄傲，船体是典型的板－焊结构。另外，上海中泸浦大桥是世界最长的全焊钢拱桥；国家大剧院的椭球型穹顶是世界最重的钢结构穹顶；奥林匹克主体育场的鸟巢式钢结构重4万多吨，也是世界之最。这些大型结构都是中国焊接制造的最大、最重、最长、最高、最厚、最新的具有代表性的重要产品。由此可见，焊接在国民经济发展和国防建设中具有非常重要的地位和作用。从“十一五”规划的二十项国家重大技术装备的研制项目可以看出，在百万千瓦级核电机组、超超临界火力发电机组成套设备、高水头超大容量水电机组、大型抽水蓄能机组、30～60万瓦级循环硫化床（CFB）锅炉的成套技术装备、百万吨级大型乙烯成套设备、百万吨级大型对苯二甲酸成套设备、大型煤制气成套设备以及大型煤矿综合采掘成套技术与装备中，焊接制造都是关键制造工艺之一。

但传统焊接已不能满足越来越高的技术要求和条件限制，激光焊接便有了很大的发展空间。

1、激光焊接原理——激光是辐射的受激发射光放大的简称，由于其独有的高亮度、高方向性、高单色性、高相干性，自诞生以来，其在工业加工中的应用十分广泛，成为未来制造系统共同的加工手段。用激光焊接加工是利用高辐射强度的激光束，激光束经过光学系统聚焦后，其激光焦点的功率密度为104~107W/cm2，加工工件置于激光焦点附近进行加热熔化，熔化现象能否产生和产生的强弱程度主要取决于激光作用材料表面的时间、功率密度和峰值功率。控制上述各参数就可利用激光进行各种不同的焊接加工。

2、激光焊接的一般特点——激光焊接是利用激光束作为热源的一种热加工工艺，它与电子束等离子束和一般机械加工相比较，具有许多优点：（1）激光束的激光焦点光斑小，功率密度高，能焊接一些高熔点、高强度的合金材料；（2）激光焊接是无接触加工，没有工具损耗和工具调换等问题。激光束能量可调，移动速度可调，可以多种焊接加工；（3）激光焊接自动化程度高，可以用计算机进行控制，焊接速度快，功效高，可方便的进行任何复杂形状的焊接；（4）激光焊接热影响区小，材料变形小，无需后续工序处理；（5）激光可通过玻璃焊接处于真空容器内的工件及处于复杂结构内部位置的工件；（6）激光束易于导向、聚焦，实现各方向变换；（7）激光焊接与电子束加工相比较，不需要严格的真空设备系统，操作方便；（8）

激光焊接生产效率高，加工质量稳定可靠，经济效益和社会效益好。中国科学院力学研究所发动机科学与工程联合实验室近期在涡轮增压器异种材料激光焊接技术方面取得重要进展，优化后的激光焊接工艺为提高柴油发动机性能提供了重要支持。

目前，柴油发动机应用广泛，在国民经济发展中占据重要地位。作为柴油发动机的关键部件，涡轮增压器对于发动机动力性能的改善有显著作用，其异种材料焊接质量对整机性能有重要影响。在柴油发动机增压器中，涡轮叶片和涡轴杆的材料不同，参数有很大差异，对两者进行连接时易形成焊接裂纹，具有淬硬倾向。目前，业界多采用摩擦焊方式进行连接，但强度不高、成形精度差是摩擦焊的缺陷。激光焊接是一种新方式，它利用激光的相干性等特性，很好地解决了焊缝偏熔和未熔合的问题。与传统焊接工艺相比，优化后的激光焊接工艺在满足高焊接强度要求的同时，极大提高了焊接效率，为提高柴油发动机性能提供了重要技术支持。

中国科学院力学所发动机科学与工程联合实验室副主任虞刚认为，随着市场需求的扩大，汽车行业近年来的发展势头很好，但自主技术稀少、自主研发环境欠缺的问题始终没能解决。国内企业与跨国公司合作，很难获得核心技术。“没有核心技术以及后续的研发、改进，将会给产业发展带来不良影响。当前，一些汽车制造企业及科研机构已经开始独立研发，但„拿来主义‟的观念仍然很强，真正的自主研发成果少之又少。”

激光技术涉及材料学、力学、计算机科学等。研发是一个消耗的过程，其投入要求高，资金回收期较长。单靠企业研发，速度很难跟上，于是有一部分压力转移到国家科研机构。中国科学院下属研究所包含所有自然科学及工程研究领域，从技术上讲，是国家最有代表性的部门。虞刚说：“正是在这样的背景下，我们力学所从最基础的角度着手开始攻关。在激光异种材料焊接这个领域，国际上一直没有新进展。经过长期努力，我们力学所取得了突破性进展，领先国际水平。可以说，这是一项百分之百拥有自主知识产权的国际先进技术。”

谈到异种材料激光焊接技术的产业化前景，虞刚说，这项技术已经非常成熟，市场也有这方面的需求，其产业化潜力很大。但产业化有风险。虞刚给记者算了一笔账，如果一项基础研究只要投入1元钱，那么，将这项研究成果变成可用的技术就需要10元钱，而真正的产业化则需要100元钱。“这个比例让很多企业承受不了。国内大部分企业还不具备这种抗风险的能力，所以许多企业不愿意做。所以产业化需要强大的经济实体后盾和政策支持。参考文献：

《实用焊接手册》顾纪清 上海科学技术出版社

《现代焊接生产手册》 上海市焊接协会 上海科技(2007-05出版)《焊接技术手册》 河南科学技术出版社2004 年7月(1999-04出版)《激光原理与技术》 阎吉祥高等教育出版社 【书 号】 7040145677 个人介绍“

姓 名：孟军

性别：男

出生年月：1980.06 毕业院校：兰州理工大学

专业：机电工程学院机械制造

毕业时间：2003.06 工作单位：兰州铁路机电工厂 地址：兰州市红山东路98号 邮编：730000