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工作原理
激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池。它是一种新型的焊接方式，主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝质量高，无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现自动化。
主要种类
激光焊接机又常称为激光焊机、能量负反馈激光焊接机、雷射焊接机、镭射焊机、激光冷焊机、激光氩焊机、激光焊接设备等。按其工作方式常可分为激光模具烧焊机（手动激光焊接设备）、自动激光焊接机、首饰激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机、振镜焊接机、手持式焊接机等，专用激光焊接设备有传感器焊机、矽钢片激光焊接设备、键盘激光焊接设备。
可焊接图形有：点、直线、圆、方形或由AUTOCAD软件绘制的任意平面图形。
发展历史
在20世界70年代以前，由于高功率连续波形(CW)激光器尚未开发出来，所以研究重点集中在脉冲激光焊接(PW)上。早期的激光焊接研究实验大多数是利用红宝石脉冲激光器，1ms脉冲典型的峰值输出功率Pm为5KW左右，脉冲能量为1~5J，脉冲频率就小于等于1赫兹。当时虽然能够活的较高的脉冲能量，但这些激光器的平均输出功率P却相当低，这主要是由激光器很低的工作效率和发光物质的受激性状决定。激光器由于具有较高的平均功率，在它出现之后很快就成为点焊和缝焊的优选设备，其焊接过程是通过焊点搭接而进行的，直到1KW以上的连续功率波形激光器诞生以后具有真正意义的激光缝焊才得以实现。
焊接自动化技术的现状与展望
随着数字化技术日益成熟，代表处动地接技术的数字焊机、数字化控制技术业已稳步进入市场。三峡工程、西气东输工程、航天工程、船舶工程等国家大型基础工程，有效地促进了先进焊接特别是焊接自动化技术的发展与进步。汽车及零部件的制造对焊接的自动化程度要求日新月异。我国焊接产业逐步走向“高效、自动化、智能化”。我国的焊接自动化率还不足30%，同发达工业国家的80%差距甚远。从20世纪未国家逐渐在各个行业推广自动焊的基础焊接方式——气体保护焊，来取代传统的手工电弧焊，已初见成效。可以预计在未来，国内自动化焊接技术将以前所未有的速度发展。
高效、自动化焊接技术的现状
20世纪90年代，我国焊接界把实现焊接过程的机械化、自动化作为战略目标，已经在职各行业的科技发展中付诸实施，在发展焊接生产自动化，研究和开发焊接生产线及柔性制造技术，发展应用计算机辅助设计与制造；药芯焊丝由2%增长到20%；埋弧焊焊材也将在10%的水平上继续增长。其中药芯焊丝的增长幅度明显加大，在未来20年内会超过实芯焊丝，最终将成为焊接中心的主导产品。
焊接自动化技术的展望
电子技术、计算机微电子住处和自动化技术的发展，推动了焊接自动化技术的发展。特别是数控技术、柔性制造技术和信息处理技术等单元技术的引入，促进了焊接自动化技术革命性的发展。
（1）焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一，也是我们未来开展研究的重要方向。我们应开展最佳控制方法方面的研究，包括线性和各种非线性控制。最具代表性的是焊接过程的模糊控制、神经网络控制，以及专家系统的研究。
（2）焊接柔性化技术也是我们着力研究的内容。在未来的研究中，我们将各种光、机、电技术与焊接技术有机结合，以实现焊接的精确化和柔性化。用微电子技术改造传统焊接工艺装备，是提高焊接自动化水平淡的根本途径。将数控技术配以各类焊接机械设备，以提高其柔性化水平，是我们当前的一个研究方向；另外，焊接机器人与专家系统的结合，实现自动路径规划、自动校正轨迹、自动控制熔深等功能，是我们研究的重点。
（3）焊接控制系统的集成是人与技术的集成和焊接技术与信息技术的集成。集成系统中信息流和物质流是其重要的组成部分，促进其有机地结合，可大大降低信息量和实时控制的要求。注意发挥人在控制和临机处理的响应和判断能力，建立人机圣诞的友好界面，使人和自动系统和谐统一，是集成系统的不可低估的因素。
（4）提高焊接电源的可靠性、质量稳定性和控制，以及优良的动感性，也是我们着重研究的课题。开发研制具有调节电弧运动、送丝和焊枪姿态，能探测焊缝坡开头、温度场、熔池状态、熔透情况，适时提供焊接规范参数的高性能焊机，并应积极开发焊接过程的计算机模拟技术。使焊接技术由“技艺”向“科学”演变辊实现焊接自动化的一个重要方面。本世纪头十年，将是焊接行业飞速发展的有利时期。我们广大焊接工作者任重而道远，务必树立知难而上的决心。抓住机遇，为我国焊接自动化水平的提高而努力奋斗。
使用方法
激光焊接机的使用方法主要包括以下几个步骤：
一、使用前准备
阅读说明书与培训：首先，应仔细阅读激光焊接机的使用说明书，并接受相关的操作培训，以确保操作人员熟悉设备的功能和安全规范。
穿戴防护用品：在操作过程中，必须正确穿戴焊接时必备的防护用品，如防护眼镜、防护服、手套等，以防止激光辐射和其他潜在伤害。
二、开机前检查
检查设备外观：确保激光焊接机外观干净无灰无油，无杂物堆放，以免影响设备的正常运行。
检查冷却系统：检查冷却水水位是否在正常范围之内，并保持清洁。冷却系统对于激光焊接机的稳定运行至关重要，因此必须定期检查和维护。
检查气体供应：对于需要使用辅助气体的激光焊接机（如氩气），应检查气体瓶是否连接正常，气体压力是否足够。
三、启动设备
连接电源：将激光焊接机连接到稳定的电源上，并打开总电源开关。
启动各组件：按顺序启动水冷机、激光发生器等关键组件。注意，启动顺序应遵循设备说明书的要求。
调节参数：根据焊接工艺要求，调整激光焊接机的参数，如功率、脉冲频率、脉冲宽度等。这些参数的设置将直接影响焊接效果和质量。
四、进行焊接
放置工件：将待焊接的工件放置在激光焊接机的工作台上，并固定好，以确保焊接过程中的稳定性和准确性。
执行焊接：打开激光焊接机的开关，开始进行焊接。在焊接过程中，应保持焊接头与工件之间的距离和角度稳定，以确保焊接质量。同时，注意观察焊接效果，并根据需要进行微调。
安全防护：在焊接过程中，切勿用手等身体部位接触激光束，以免发生危险。激光焊接机的焊枪枪口也切勿直射自己或他人。
五、关闭设备
退出程序：焊接完成后，首先退出焊接程序，确保设备处于安全状态。
关闭组件：按顺序关闭激光发生器、水冷机等关键组件。注意关闭顺序应遵循设备说明书的要求。
断开电源：最后关闭总电源开关，并断开与电源的连接。
六、后续工作
检查焊接质量：焊接完成后，应对焊接接头进行质量检查，确保焊接效果符合要求。如有必要，可进行必要的修整。
清理现场：清理焊接产生的残留物和碎屑，保持工作现场的整洁和安全。
总之，激光焊接机的使用方法需要严格遵循设备说明书的要求和安全规范。通过正确的操作和维护，可以确保激光焊接机的稳定运行和高效工作。
参数设置表
激光焊接机参数设置表是一个综合性的文档，它详细列出了在使用激光焊接机进行焊接作业时所需调整的各项参数。这些参数的设置对于焊接质量、效率和安全性都至关重要。以下是一个概括性的激光焊接机参数设置表，具体参数可能会因设备型号、焊接材料和应用场景的不同而有所差异。
激光焊接机参数设置表
| rgb(0, 24, 70); font-weight: 500; border-right-style: solid; border-right-color: rgba(231, 229, 238, 0.7); border-top-style: solid; border-top-color: rgba(231, 229, 238, 0.7); letter-spacing: 0px; max-width: 300px; border-left-style: solid; border-left-color: rgba(231, 229, 238, 0.7); border-top-left-radius: 10px; background: rgba(207, 222, 254, 0.2) !important; text-align: left !important; vertical-align: top !important;">参数名称 | 描述及设置建议 | 单位 |
|---|---|---|
| 激光功率 | 设置激光器的输出功率，影响焊接能量密度。根据焊接材料的厚度和焊接速度调整。焊接材料越厚，所需功率越高。 | W |
| 激光脉冲频率 | 设置激光脉冲的发射次数，影响焊接速度。一般情况下，脉冲频率越高，焊接速度越快，但需注意平衡焊接质量。 | Hz |
| 激光脉冲宽度 | 设置激光脉冲信号的持续时间，影响焊接的深度和宽度。焊接材料的厚度越大，脉冲宽度可能需要相应增加。注意，不同来源可能以纳秒(ns)或毫秒(ms)为单位。 | ns/ms |
| 激光光斑大小 | 设置激光焊接光斑的直径大小，影响焊接区域的精确度和热影响区。根据焊接要求和材料特性调整。 | mm |
| 激光焦距 | 设置激光光斑与焊件之间的距离，影响焊接的聚焦效果和能量分布。 | mm |
| 焊接速度 | 设置激光光斑在焊接过程中的移动速度，影响焊接效率。需根据焊接材料和功率设置合理调整。 | mm/s |
| 焊接温度 | 设置焊接过程中的温度控制范围，确保焊接质量和避免材料过热。注意，不是所有激光焊接机都直接设置焊接温度，而是通过控制激光参数间接控制。 | ℃ |
| 加工模式 | 设置激光焊接的模式，通常有连续模式和脉冲模式两种选择。根据焊接需求选择合适的模式。 | - |
| 功率缓升时间 | 激光功率从0%到设定值所用到的时间，手持焊接时建议设置为0ms，以减少预热时间。 | ms |
| 功率缓降时间 | 激光功率从设定值到达停止出光所延续的时间，手持焊接时建议设置为0ms，以减少冷却时间。 | ms |
| PWM频率 | 每秒钟信号从高电平到低电平再回到高电平的次数，影响激光输出的稳定性和精度。建议设置在合理范围内，如800Hz-5000Hz。 | Hz |
| PWM占空比 | 一个脉冲周期内高电平在整个周期占的比例，影响激光输出的平均功率。建议设置在合理范围内，如70%-80%。 | % |
| 开光前吹气延时 | 第一次触发加工信号开始吹气到开始出光所需要的时间，手持焊接时建议开启一定时间（如50ms），以清除焊接区域的杂质。 | ms |
| 关光后吹气延时 | 断开触发加工信号后吹气继续延续的时间，手持焊接时建议设置为一定时间（如50ms），以冷却焊接区域。 | ms |
注意事项
1、参数调整：在实际应用中，需要根据焊接材料的厚度、速度、深度和宽度等因素，结合设备说明书和制造商提供的操作指南，合理调整激光焊接机的各项参数。
2、安全操作：在使用激光焊接机时，务必遵守安全操作规程，佩戴好个人防护装备，避免直视激光束，确保人身安全。
3、设备维护：定期对激光焊接机进行维护保养，检查设备各部件的工作状态，及时更换磨损件，确保设备的长期稳定运行。
以上信息仅供参考，具体参数设置还需根据实际情况和设备说明书进行调整。
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