【激(ji)光(guang)(guang)焊(han)接(jie)】激(ji)光(guang)(guang)焊(han)接(jie)原理 激(ji)光(guang)(guang)焊(han)接(jie)設備有哪(na)些

激光焊接是(shi)利用高能量密度的(de)(de)激光(guang)束作為熱(re)(re)源的(de)(de)一種高效(xiao)精密焊接方法(fa)。激光(guang)焊接是(shi)激光(guang)材(cai)料(liao)加工技術應(ying)用的(de)(de)重(zhong)(zhong)要方面(mian)之一。20世紀70年代主要用于(yu)焊接薄壁材(cai)料(liao)和低速焊接，焊接過程屬熱(re)(re)傳(chuan)導型，即激光(guang)輻(fu)射加熱(re)(re)工件(jian)(jian)表(biao)面(mian)，表(biao)面(mian)熱(re)(re)量通(tong)過熱(re)(re)傳(chuan)導向(xiang)內部擴散，通(tong)過控(kong)制激光(guang)脈沖(chong)的(de)(de)寬度、能量、峰(feng)值功(gong)(gong)率(lv)(lv)和重(zhong)(zhong)復頻率(lv)(lv)等參數，使工件(jian)(jian)熔化，形成特(te)定的(de)(de)熔池(chi)。由(you)于(yu)其獨特(te)的(de)(de)優點，已成功(gong)(gong)應(ying)用于(yu)微、小型零件(jian)(jian)的(de)(de)精密焊接中。

中(zhong)(zhong)國(guo)的(de)激(ji)光(guang)焊(han)(han)接(jie)處于(yu)世界(jie)先進水平，具備了(le)使用激(ji)光(guang)成形超過12平方米(mi)的(de)復雜鈦合金構件的(de)技術和能力(li)，并(bing)投入(ru)多個國(guo)產航(hang)空科研項目的(de)原型和產品(pin)制(zhi)造中(zhong)(zhong)。2013年10月(yue)，中(zhong)(zhong)國(guo)焊(han)(han)接(jie)專家獲得(de)了(le)焊(han)(han)接(jie)領域最(zui)高學術獎--布魯(lu)克獎，中(zhong)(zhong)國(guo)激(ji)光(guang)焊(han)(han)接(jie)水平得(de)到了(le)世界(jie)的(de)肯定(ding)。

激光焊接原理

激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)(jie)可以(yi)采用連續(xu)或脈沖激(ji)光(guang)束加以(yi)實現，激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)(jie)的原理可分為(wei)熱(re)傳導型焊(han)接(jie)(jie)和激(ji)光(guang)深熔焊(han)接(jie)(jie)。功率密度(du)小于(yu)104~105W/cm2為(wei)熱(re)傳導焊(han)，此時(shi)熔深淺、焊(han)接(jie)(jie)速度(du)慢；功率密度(du)大于(yu)105~107W/cm2時(shi)，金(jin)屬表面受熱(re)作用下(xia)凹成“孔穴”，形成深熔焊(han)，具有焊(han)接(jie)(jie)速度(du)快、深寬比大的特(te)點。

其中熱(re)傳導型激光焊(han)接原理為：激光輻射加(jia)熱(re)待加(jia)工(gong)表面，表面熱(re)量通(tong)過(guo)熱(re)傳導向內(nei)部擴散，通(tong)過(guo)控(kong)制激光脈沖的寬度、能(neng)量、峰功率和重復頻(pin)率等(deng)激光參數(shu)，使(shi)工(gong)件熔化(hua)，形成特(te)定(ding)的熔池。

用于(yu)齒輪焊接和冶(ye)金(jin)薄板焊接用的激光焊接機主要涉及激光深熔焊接。

激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)深熔(rong)焊接一(yi)(yi)般采用連(lian)(lian)(lian)續(xu)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)完成材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)連(lian)(lian)(lian)接，其冶金(jin)(jin)物理(li)過程與電子束(shu)(shu)(shu)焊接極為相(xiang)似，即能量轉換機制是通過“小孔(kong)(kong)”（Key-hole）結構來(lai)完成的(de)(de)(de)。在足夠高(gao)的(de)(de)(de)功率(lv)密度激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)照射下(xia)，材(cai)(cai)料(liao)產(chan)生(sheng)蒸發并(bing)形成小孔(kong)(kong)。這個(ge)(ge)充滿蒸氣的(de)(de)(de)小孔(kong)(kong)猶如一(yi)(yi)個(ge)(ge)黑體(ti)，幾乎吸收全(quan)部(bu)的(de)(de)(de)入射光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)能量，孔(kong)(kong)腔(qiang)(qiang)內平(ping)衡溫度達(da)(da)25000C左(zuo)右，熱(re)量從(cong)這個(ge)(ge)高(gao)溫孔(kong)(kong)腔(qiang)(qiang)外壁(bi)傳遞出來(lai)，使包圍(wei)著(zhu)(zhu)這個(ge)(ge)孔(kong)(kong)腔(qiang)(qiang)四周(zhou)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬熔(rong)化。小孔(kong)(kong)內充滿在光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)照射下(xia)壁(bi)體(ti)材(cai)(cai)料(liao)連(lian)(lian)(lian)續(xu)蒸發產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)高(gao)溫蒸汽(qi)，小孔(kong)(kong)四壁(bi)包圍(wei)著(zhu)(zhu)熔(rong)融(rong)(rong)金(jin)(jin)屬，液(ye)(ye)態(tai)金(jin)(jin)屬四周(zhou)包圍(wei)著(zhu)(zhu)固體(ti)材(cai)(cai)料(liao)（而在大多數(shu)常規焊接過程和(he)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)傳導焊接中，能量首(shou)先沉積于(yu)工件(jian)表(biao)面(mian)，然后(hou)(hou)靠(kao)傳遞輸(shu)送到(dao)內部(bu)）。孔(kong)(kong)壁(bi)外液(ye)(ye)體(ti)流動(dong)和(he)壁(bi)層表(biao)面(mian)張力與孔(kong)(kong)腔(qiang)(qiang)內連(lian)(lian)(lian)續(xu)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)蒸汽(qi)壓力相(xiang)持并(bing)保持著(zhu)(zhu)動(dong)態(tai)平(ping)衡。光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)不(bu)斷進入小孔(kong)(kong)，小孔(kong)(kong)外的(de)(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)在連(lian)(lian)(lian)續(xu)流動(dong)，隨(sui)著(zhu)(zhu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)移(yi)(yi)動(dong)，小孔(kong)(kong)始終處(chu)于(yu)流動(dong)的(de)(de)(de)穩(wen)定狀(zhuang)態(tai)。就是說，小孔(kong)(kong)和(he)圍(wei)著(zhu)(zhu)孔(kong)(kong)壁(bi)的(de)(de)(de)熔(rong)融(rong)(rong)金(jin)(jin)屬隨(sui)著(zhu)(zhu)前(qian)導光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)前(qian)進速度向前(qian)移(yi)(yi)動(dong)，熔(rong)融(rong)(rong)金(jin)(jin)屬充填著(zhu)(zhu)小孔(kong)(kong)移(yi)(yi)開后(hou)(hou)留下(xia)的(de)(de)(de)空隙并(bing)隨(sui)之冷凝(ning)，焊縫于(yu)是形成。上述過程的(de)(de)(de)所有(you)這一(yi)(yi)切發生(sheng)得(de)如此快，使焊接速度很容易達(da)(da)到(dao)每(mei)分鐘數(shu)米。

激光焊接設備有哪些

由光學震(zhen)(zhen)蕩器及放(fang)(fang)在震(zhen)(zhen)蕩器空穴兩端鏡間(jian)(jian)的(de)介質(zhi)所組成。介質(zhi)受到激發至高能量(liang)狀態時，開始產生同相位光波且在兩端鏡間(jian)(jian)來回反射，形(xing)成光電(dian)的(de)串(chuan)結效應，將光波放(fang)(fang)大，并獲(huo)得足(zu)夠能量(liang)而開始發射出激光。

激光(guang)亦可(ke)解(jie)釋成(cheng)將(jiang)電(dian)能(neng)、化(hua)學能(neng)、熱能(neng)、光(guang)能(neng)或(huo)核能(neng)等(deng)原始能(neng)源轉(zhuan)換成(cheng)某些特定光(guang)頻（紫外光(guang)、可(ke)見(jian)光(guang)或(huo)紅(hong)外光(guang)）的(de)(de)電(dian)磁(ci)輻射束(shu)的(de)(de)一種設備(bei)。轉(zhuan)換形態(tai)在(zai)某些固態(tai)、液態(tai)或(huo)氣態(tai)介質(zhi)中很容易進行。當(dang)這些介質(zhi)以原子或(huo)分子形態(tai)被(bei)激發，便產生相(xiang)位幾乎相(xiang)同且近(jin)乎單(dan)一波(bo)長(chang)的(de)(de)光(guang)束(shu)-激光(guang)。由(you)于具同相(xiang)位及單(dan)一波(bo)長(chang)，差異角均非(fei)常小，在(zai)被(bei)高度集中以提供焊接、切割及熱處理等(deng)功能(neng)前可(ke)傳(chuan)送的(de)(de)距離相(xiang)當(dang)長(chang)。

激光器分類

用于(yu)焊接的(de)主(zhu)(zhu)要(yao)有(you)兩(liang)種激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)，即CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)和Nd:YAG激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)和Nd：YAG激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)都是肉眼(yan)不可見紅(hong)(hong)外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。Nd：YAG激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)產生的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)主(zhu)(zhu)要(yao)是近紅(hong)(hong)外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)，波(bo)長(chang)為(wei)(wei)1.06Lm，熱導體對這(zhe)種波(bo)長(chang)的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)吸(xi)收率(lv)(lv)較高，對于(yu)大(da)部分金屬(shu)，它的(de)反射率(lv)(lv)為(wei)(wei)20%~30%。只要(yao)使(shi)用標(biao)準的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)鏡就能(neng)使(shi)近紅(hong)(hong)外(wai)波(bo)段(duan)的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)聚焦為(wei)(wei)直(zhi)徑(jing)0.25mm。CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)為(wei)(wei)遠紅(hong)(hong)外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)，波(bo)長(chang)為(wei)(wei)10.6Lm，大(da)部分金屬(shu)對這(zhe)種光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)反射率(lv)(lv)達(da)(da)(da)到(dao)80%~90%，需要(yao)特別(bie)的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)鏡把光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)聚焦成直(zhi)徑(jing)為(wei)(wei)0.75-0.1mm。Nd：YAG激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)功率(lv)(lv)一般能(neng)達(da)(da)(da)到(dao)4000~6000W左右(you)，現在最大(da)功率(lv)(lv)已達(da)(da)(da)到(dao)10000W。而CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)功率(lv)(lv)卻能(neng)輕易(yi)達(da)(da)(da)到(dao)20000W甚至(zhi)更大(da)。

大功(gong)(gong)率(lv)的(de)CO2激光通過小(xiao)孔(kong)效(xiao)應來(lai)解決高反(fan)射率(lv)的(de)問題，當(dang)光斑照射的(de)材料表面熔(rong)化時(shi)形成小(xiao)孔(kong)，這(zhe)個充滿蒸氣的(de)小(xiao)孔(kong)猶如一(yi)個黑體(ti)，幾(ji)(ji)乎全(quan)部吸收入射光線(xian)的(de)能量，孔(kong)腔(qiang)內平(ping)衡溫度達25000e左右(you)，在(zai)幾(ji)(ji)微秒的(de)時(shi)間內，反(fan)射率(lv)迅速下降。CO2激光器的(de)發展重(zhong)點雖(sui)然仍(reng)集中于(yu)設(she)備的(de)開發研制，但已不在(zai)于(yu)提(ti)高最大的(de)輸出功(gong)(gong)率(lv)，而在(zai)于(yu)如何提(ti)高光束(shu)質(zhi)量及其(qi)聚(ju)焦性能。另(ling)外，CO2激光10kW以上大功(gong)(gong)率(lv)焊接時(shi)，若使用(yong)氬氣保護氣體(ti)，常(chang)誘發很強的(de)等離子體(ti)，使熔(rong)深變淺。因此，CO2激光大功(gong)(gong)率(lv)焊接時(shi)，常(chang)使用(yong)不產生等離子體(ti)的(de)氦氣作為(wei)保護氣體(ti)。

用于激(ji)(ji)發高功率Nd：YAG晶體的二(er)極管激(ji)(ji)光(guang)(guang)組合的應用是一項重(zhong)要的發展課題，必(bi)將大大提高激(ji)(ji)光(guang)(guang)束的質(zhi)量，并(bing)形成更(geng)加有(you)效的激(ji)(ji)光(guang)(guang)加工。采用直接二(er)極管陣列激(ji)(ji)發輸出波長在(zai)近紅外(wai)區域的激(ji)(ji)光(guang)(guang)，其平(ping)均功率已達1kW，光(guang)(guang)電轉(zhuan)換效率接近50%。二(er)極管還具有(you)更(geng)長的使用壽(shou)命（10000h），有(you)利于降低激(ji)(ji)光(guang)(guang)設備(bei)(bei)的維護成本。二(er)極管泵(beng)浦固(gu)體激(ji)(ji)光(guang)(guang)設備(bei)(bei)（DPSSL）的開發。

工藝參數

（1）功率(lv)(lv)(lv)(lv)密(mi)(mi)度(du)(du)。功率(lv)(lv)(lv)(lv)密(mi)(mi)度(du)(du)是激光加(jia)工(gong)中最關鍵(jian)的參數之一。采(cai)用較高的功率(lv)(lv)(lv)(lv)密(mi)(mi)度(du)(du)，在(zai)(zai)微(wei)秒(miao)時(shi)間(jian)范圍內，表層(ceng)即可加(jia)熱至(zhi)沸點(dian)(dian)，產生大量汽化。因(yin)此(ci)，高功率(lv)(lv)(lv)(lv)密(mi)(mi)度(du)(du)對于(yu)材料去除加(jia)工(gong)，如打孔、切割、雕刻有(you)利。對于(yu)較低功率(lv)(lv)(lv)(lv)密(mi)(mi)度(du)(du)，表層(ceng)溫度(du)(du)達(da)(da)到(dao)(dao)沸點(dian)(dian)需要經歷數毫秒(miao)，在(zai)(zai)表層(ceng)汽化前，底層(ceng)達(da)(da)到(dao)(dao)熔點(dian)(dian)，易形成良好的熔融焊接(jie)(jie)。因(yin)此(ci)，在(zai)(zai)傳導型激光焊接(jie)(jie)中，功率(lv)(lv)(lv)(lv)密(mi)(mi)度(du)(du)在(zai)(zai)范圍在(zai)(zai)10^4~10^6W/CM^2。

（2）激(ji)(ji)光脈(mo)沖波(bo)形(xing)。激(ji)(ji)光脈(mo)沖波(bo)形(xing)在激(ji)(ji)光焊接中是一(yi)個(ge)重要問題，尤其對于薄片焊接更為重要。當(dang)高強度激(ji)(ji)光束射(she)至材料表面(mian)，金屬表面(mian)將會(hui)有60~98%的(de)(de)激(ji)(ji)光能量反射(she)而損(sun)失掉，且反射(she)率(lv)隨表面(mian)溫(wen)度變(bian)化。在一(yi)個(ge)激(ji)(ji)光脈(mo)沖作用(yong)期(qi)間內(nei)，金屬反射(she)率(lv)的(de)(de)變(bian)化很大。

（3）激光脈(mo)沖(chong)寬(kuan)(kuan)度。脈(mo)寬(kuan)(kuan)是脈(mo)沖(chong)激光焊接的(de)重要(yao)參數(shu)之一，它既(ji)是區別(bie)于材料(liao)去(qu)除和材料(liao)熔化的(de)重要(yao)參數(shu)，也是決(jue)定加工(gong)設(she)備造價(jia)及體積的(de)關鍵參數(shu)。

（4）離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)對(dui)焊接質量(liang)的(de)(de)影響。激光(guang)(guang)(guang)焊接通常需要一定的(de)(de)離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)量(liang)，因為(wei)激光(guang)(guang)(guang)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)點處光(guang)(guang)(guang)斑(ban)中心的(de)(de)功率(lv)密度(du)過(guo)高，容易蒸發成(cheng)孔。離(li)(li)(li)開激光(guang)(guang)(guang)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)點的(de)(de)各平面(mian)(mian)上，功率(lv)密度(du)分布相(xiang)(xiang)對(dui)均(jun)勻。離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)方(fang)式(shi)有兩種：正(zheng)離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)與(yu)負離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)平面(mian)(mian)位于工(gong)件上方(fang)為(wei)正(zheng)離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，反(fan)之為(wei)負離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。按幾何光(guang)(guang)(guang)學理論，當(dang)正(zheng)負離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)平面(mian)(mian)與(yu)焊接平面(mian)(mian)距離(li)(li)(li)相(xiang)(xiang)等(deng)時(shi)，所對(dui)應平面(mian)(mian)上功率(lv)密度(du)近似相(xiang)(xiang)同，但實(shi)際(ji)上所獲得(de)的(de)(de)熔(rong)池形(xing)狀不(bu)同。負離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)時(shi)，可(ke)獲得(de)更大的(de)(de)熔(rong)深(shen)(shen)，這與(yu)熔(rong)池的(de)(de)形(xing)成(cheng)過(guo)程(cheng)有關。實(shi)驗表明，激光(guang)(guang)(guang)加(jia)熱(re)50~200us材料開始熔(rong)化，形(xing)成(cheng)液相(xiang)(xiang)金(jin)屬并出(chu)現部分汽(qi)(qi)化，形(xing)成(cheng)高壓(ya)蒸汽(qi)(qi)，并以極高的(de)(de)速度(du)噴(pen)射(she)，發出(chu)耀眼的(de)(de)白光(guang)(guang)(guang)。與(yu)此(ci)同時(shi)，高濃度(du)汽(qi)(qi)體(ti)使(shi)液相(xiang)(xiang)金(jin)屬運動至熔(rong)池邊(bian)緣，在熔(rong)池中心形(xing)成(cheng)凹陷。當(dang)負離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)時(shi)，材料內部功率(lv)密度(du)比表面(mian)(mian)還高，易形(xing)成(cheng)更強的(de)(de)熔(rong)化、汽(qi)(qi)化，使(shi)光(guang)(guang)(guang)能向材料更深(shen)(shen)處傳遞。所以在實(shi)際(ji)應用中，當(dang)要求熔(rong)深(shen)(shen)較大時(shi)，采用負離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；焊接薄材料時(shi)，宜用正(zheng)離(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。

（5）焊(han)(han)接速度(du)。焊(han)(han)接速度(du)的(de)快(kuai)慢(man)會影響單(dan)位時間內的(de)熱輸入量(liang)，焊(han)(han)接速度(du)過(guo)慢(man)，則熱輸入量(liang)過(guo)大，導(dao)致工件燒(shao)穿(chuan)，焊(han)(han)接速度(du)過(guo)快(kuai)，則熱輸入量(liang)過(guo)小，造成工件焊(han)(han)不透。

焊接特性

屬于熔融焊接，以激光束為(wei)能源，沖擊在焊件接頭上。

激光束可由平面光學元件（如鏡(jing)子）導引，隨后再以反射(she)(she)聚焦元件或(huo)鏡(jing)片將光束投射(she)(she)在焊(han)縫上。

激光焊接(jie)屬(shu)非接(jie)觸式焊接(jie)，作業(ye)過程不需(xu)加壓，但需(xu)使用(yong)惰(duo)性氣體(ti)以防熔(rong)池氧化(hua)，填料金屬(shu)偶(ou)有使用(yong)。

激(ji)光(guang)焊(han)可以與MIG焊(han)組成激(ji)光(guang)MIG復合焊(han)，實(shi)現(xian)大熔(rong)深(shen)焊(han)接，同(tong)時熱輸入量比MIG焊(han)大為減小。

傳感器密封焊(han)接采用的(de)方(fang)法(fa)有(you)：電阻(zu)焊(han)、氬(ya)弧(hu)焊(han)、電子(zi)束焊(han)、等離子(zi)焊(han)等。

1.電(dian)(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)：它用(yong)來(lai)焊(han)(han)接薄金屬件(jian)，在兩個電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)間夾緊被焊(han)(han)工(gong)件(jian)通過(guo)大的電(dian)(dian)(dian)流熔化電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)接觸(chu)的表(biao)面(mian)，即通過(guo)工(gong)件(jian)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)發(fa)熱來(lai)實施焊(han)(han)接。工(gong)件(jian)易(yi)變形，電(dian)(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)通過(guo)接頭兩邊焊(han)(han)合，而激光(guang)焊(han)(han)只從(cong)單邊進行，電(dian)(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)所用(yong)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)需經常維(wei)護以清除(chu)氧化物和從(cong)工(gong)件(jian)粘連著的金屬，激光(guang)焊(han)(han)接薄金屬搭接接頭時并不(bu)接觸(chu)工(gong)件(jian)，再者(zhe)，光(guang)束還可進入常規(gui)焊(han)(han)難以焊(han)(han)及(ji)的區域(yu)，焊(han)(han)接速度快。

2.氬弧焊(han)(han)：使用非消耗電極與保(bao)護氣體，常(chang)用來焊(han)(han)接薄工(gong)件，但焊(han)(han)接速度較慢，且(qie)熱輸入比激(ji)光(guang)焊(han)(han)大很多，易產生(sheng)變形。

3.等離子弧(hu)(hu)焊：與氬弧(hu)(hu)類似，但(dan)其(qi)焊炬(ju)會產生壓(ya)縮(suo)電弧(hu)(hu)，以提高弧(hu)(hu)溫和能量密(mi)度，它(ta)比(bi)氬弧(hu)(hu)焊速(su)度快、熔深大(da)，但(dan)遜于激光(guang)焊。

4.電(dian)子(zi)束(shu)焊(han)(han)：它靠一束(shu)加速高能(neng)密度電(dian)子(zi)流(liu)撞擊工件(jian)，在(zai)工件(jian)表面很小密積內(nei)產(chan)生(sheng)巨(ju)大的(de)熱(re)，形成(cheng)"小孔"效(xiao)應，從(cong)而實(shi)施深熔焊(han)(han)接(jie)。電(dian)子(zi)束(shu)焊(han)(han)的(de)主要(yao)(yao)缺點是需要(yao)(yao)高真空環境以防止電(dian)子(zi)散射(she)，設備復雜，焊(han)(han)件(jian)尺(chi)寸和(he)形狀受(shou)到真空室(shi)的(de)限制，對(dui)焊(han)(han)件(jian)裝配(pei)質量要(yao)(yao)求嚴格(ge)，非真空電(dian)子(zi)束(shu)焊(han)(han)也可(ke)(ke)實(shi)施，但由于電(dian)子(zi)散射(she)而聚焦不(bu)好影響效(xiao)果。電(dian)子(zi)束(shu)焊(han)(han)還有磁偏移和(he)X射(she)線(xian)問題(ti)，由于電(dian)子(zi)帶電(dian)，會(hui)受(shou)磁場偏轉影響，故要(yao)(yao)求電(dian)子(zi)束(shu)焊(han)(han)工件(jian)焊(han)(han)前去(qu)磁處理(li)。X射(she)線(xian)在(zai)高壓下特別強，需對(dui)操(cao)作(zuo)人員(yuan)實(shi)施保護。激光焊(han)(han)則不(bu)需真空室(shi)和(he)對(dui)工件(jian)焊(han)(han)前進(jin)(jin)行去(qu)磁處理(li)，它可(ke)(ke)在(zai)大氣中(zhong)進(jin)(jin)行，也沒有防X射(she)線(xian)問題(ti)，所以可(ke)(ke)在(zai)生(sheng)產(chan)線(xian)內(nei)聯機操(cao)作(zuo)，也可(ke)(ke)焊(han)(han)接(jie)磁性材(cai)料(liao)。

工藝對比

優缺點

優點

（1）可將入熱(re)量降到(dao)最(zui)低的需要量，熱(re)影響區金相變化范圍小(xiao)，且(qie)因熱(re)傳導所導致的變形亦最(zui)低；

（2）32mm板(ban)厚(hou)單道(dao)焊(han)接(jie)的(de)焊(han)接(jie)工藝參數業經(jing)檢定合格，可降低(di)厚(hou)板(ban)焊(han)接(jie)所需的(de)時間(jian)甚(shen)至可省掉填料金屬的(de)使用(yong)；

（3）不需使(shi)用(yong)電極，沒有電極污(wu)染(ran)或(huo)受損的顧(gu)慮。且因不屬于接(jie)觸(chu)式焊接(jie)制程(cheng)，機(ji)具的耗(hao)損及變形皆可(ke)降至(zhi)最低；

（4）激(ji)光(guang)束易于聚焦(jiao)、對準及受光(guang)學儀器(qi)所導引(yin)，可(ke)放(fang)置在離工(gong)件(jian)適當(dang)之距離，且(qie)可(ke)在工(gong)件(jian)周圍的機具或障礙(ai)間(jian)再導引(yin)，其他焊接法則因受到上述的空(kong)間(jian)限制而無(wu)法發(fa)揮；

（5）工件(jian)可放置在(zai)封閉的(de)空間（經抽真空或內(nei)部氣體(ti)環境在(zai)控制(zhi)下）；

（6）激(ji)光(guang)束可聚焦在很小的區域(yu)，可焊接小型且(qie)間(jian)隔(ge)相近的部件(jian)；

（7）可(ke)焊材質種類范圍(wei)大(da)，亦可(ke)相互(hu)接合各種異質材料(liao)；

（8）易于(yu)以(yi)自(zi)動化進行(xing)高速焊接，亦可以(yi)數位或電腦(nao)控制；

（9）焊接薄材或細徑線(xian)材時，不(bu)會像(xiang)電弧焊接般(ban)易有(you)回(hui)熔的困擾；

（10）不受磁(ci)場(chang)所影(ying)響（電弧焊接及電子束焊接則容易），能精確的對準焊件(jian)；

（11）可焊接不同(tong)物性（如不同(tong)電(dian)阻）的兩種金屬；

（12）不需真空，亦不需做X射線防護(hu)；

（13）若以穿(chuan)孔式(shi)焊接(jie)，焊道深一寬比可達10:1；

（14）可以(yi)切換(huan)裝置將激光束傳送至多(duo)個(ge)工作站。

缺點

（1）焊件位置需(xu)非常(chang)精確，務必在(zai)激(ji)光(guang)束的聚(ju)焦范圍內；

（2）焊(han)件需使用夾治具時(shi)，必須確保焊(han)件的最終(zhong)位(wei)置(zhi)需與激(ji)光束將沖擊的焊(han)點對準；

（3）最大可(ke)焊厚(hou)度受到限制(zhi)滲透厚(hou)度遠超(chao)過19mm的工件，生產(chan)線上不(bu)適合使用(yong)激光(guang)焊接；

（4）高反射(she)性及(ji)高導熱(re)性材料如(ru)鋁(lv)、銅(tong)及(ji)其(qi)合金等(deng)，焊接性會受(shou)激光所改(gai)變；

（5）當進行(xing)中能量至(zhi)高能量的(de)激光束(shu)焊(han)(han)接(jie)時，需使用等離子控(kong)制器將熔池(chi)周(zhou)圍的(de)離子化氣(qi)體驅除，以確保焊(han)(han)道的(de)再(zai)出現；

（6）能量(liang)轉換效率太低，通常低于(yu)10%；

（7）焊道(dao)快速(su)凝固，可(ke)能(neng)有氣(qi)孔及脆化的顧慮；

（8）設備昂貴。

為了消除(chu)或(huo)減少激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)缺陷，更好地應(ying)用(yong)這一(yi)優秀的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方法，提出了一(yi)些(xie)用(yong)其它熱源與(yu)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)進行復合(he)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)工藝(yi)，主(zhu)要有激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)與(yu)電弧、激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)與(yu)等離子弧、激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)與(yu)感應(ying)熱源復合(he)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)、雙激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)束焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)以(yi)及(ji)多光(guang)(guang)(guang)(guang)束激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)等。此外還提出了各種輔(fu)助工藝(yi)措施，如激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)填絲焊(han)(han)(han)(han)（可(ke)細分為冷絲焊(han)(han)(han)(han)和熱絲焊(han)(han)(han)(han)）、外加(jia)磁場輔(fu)助增強激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)、保護氣控(kong)制熔池深度激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)、激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)輔(fu)助攪(jiao)拌摩擦焊(han)(han)(han)(han)等。