【激(ji)光(guang)焊接(jie)】激(ji)光(guang)焊接(jie)原理 激(ji)光(guang)焊接(jie)設備有哪些

激光焊接是利(li)用高能量(liang)密度的(de)(de)激(ji)光(guang)束(shu)作為熱源的(de)(de)一種高效精(jing)密焊(han)(han)接(jie)(jie)方法。激(ji)光(guang)焊(han)(han)接(jie)(jie)是激(ji)光(guang)材料(liao)加(jia)工(gong)(gong)技術應用的(de)(de)重(zhong)要方面之一。20世紀70年(nian)代主(zhu)要用于焊(han)(han)接(jie)(jie)薄(bo)壁材料(liao)和低速焊(han)(han)接(jie)(jie)，焊(han)(han)接(jie)(jie)過程屬(shu)熱傳導型(xing)，即激(ji)光(guang)輻射加(jia)熱工(gong)(gong)件表面，表面熱量(liang)通(tong)過熱傳導向內部擴散，通(tong)過控制激(ji)光(guang)脈沖的(de)(de)寬度、能量(liang)、峰值功率和重(zhong)復頻率等(deng)參數，使工(gong)(gong)件熔(rong)(rong)化，形成(cheng)特定的(de)(de)熔(rong)(rong)池(chi)。由于其獨特的(de)(de)優點，已成(cheng)功應用于微、小(xiao)型(xing)零件的(de)(de)精(jing)密焊(han)(han)接(jie)(jie)中(zhong)。

中國(guo)的(de)激光(guang)焊(han)接處于(yu)世界(jie)先進水(shui)平，具備了使用激光(guang)成形(xing)超過12平方米的(de)復(fu)雜鈦合金(jin)構(gou)件(jian)的(de)技(ji)術和(he)能力，并(bing)投入多個(ge)國(guo)產航空科(ke)研項目的(de)原型(xing)和(he)產品制造中。2013年10月，中國(guo)焊(han)接專家獲得(de)了焊(han)接領域最高學術獎--布魯(lu)克獎，中國(guo)激光(guang)焊(han)接水(shui)平得(de)到了世界(jie)的(de)肯定。

激光焊接原理

激(ji)(ji)光(guang)焊接(jie)可(ke)以采用連續或脈沖激(ji)(ji)光(guang)束加以實現，激(ji)(ji)光(guang)焊接(jie)的(de)原(yuan)理可(ke)分(fen)為(wei)熱傳(chuan)導型焊接(jie)和激(ji)(ji)光(guang)深熔(rong)焊接(jie)。功率(lv)密度(du)小(xiao)于104~105W/cm2為(wei)熱傳(chuan)導焊，此時(shi)熔(rong)深淺(qian)、焊接(jie)速度(du)慢；功率(lv)密度(du)大(da)于105~107W/cm2時(shi)，金屬(shu)表面受熱作用下凹成(cheng)“孔(kong)穴(xue)”，形成(cheng)深熔(rong)焊，具有(you)焊接(jie)速度(du)快、深寬(kuan)比大(da)的(de)特(te)點。

其中熱傳導型激(ji)光焊接原理為：激(ji)光輻射加(jia)熱待加(jia)工(gong)表(biao)面，表(biao)面熱量通過(guo)(guo)熱傳導向內部擴(kuo)散(san)，通過(guo)(guo)控制激(ji)光脈沖的寬度、能(neng)量、峰功率(lv)和重復頻率(lv)等激(ji)光參數，使工(gong)件(jian)熔(rong)化，形成特定的熔(rong)池。

用于齒輪焊(han)接(jie)和冶(ye)金薄板(ban)焊(han)接(jie)用的激光(guang)焊(han)接(jie)機(ji)主要(yao)涉及激光(guang)深熔(rong)焊(han)接(jie)。

激(ji)(ji)光(guang)(guang)深熔(rong)焊(han)(han)接(jie)(jie)一(yi)般采用連(lian)(lian)續(xu)激(ji)(ji)光(guang)(guang)光(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)完成材(cai)(cai)料(liao)的(de)連(lian)(lian)接(jie)(jie)，其冶金(jin)物理(li)過程與電(dian)子束(shu)(shu)(shu)焊(han)(han)接(jie)(jie)極為相似，即(ji)能量(liang)轉換(huan)機(ji)制是通過“小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)(kong)”（Key-hole）結構來完成的(de)。在(zai)足夠高(gao)的(de)功率密(mi)度激(ji)(ji)光(guang)(guang)照(zhao)射下，材(cai)(cai)料(liao)產生(sheng)(sheng)蒸(zheng)(zheng)發(fa)并形成小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)(kong)。這(zhe)(zhe)個(ge)充(chong)滿(man)蒸(zheng)(zheng)氣的(de)小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)(kong)猶(you)如一(yi)個(ge)黑體，幾乎吸收全部的(de)入(ru)射光(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)能量(liang)，孔(kong)(kong)(kong)腔內(nei)平衡溫(wen)度達25000C左右，熱量(liang)從(cong)這(zhe)(zhe)個(ge)高(gao)溫(wen)孔(kong)(kong)(kong)腔外(wai)壁傳遞(di)出來，使包(bao)圍(wei)著(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)這(zhe)(zhe)個(ge)孔(kong)(kong)(kong)腔四周(zhou)的(de)金(jin)屬熔(rong)化。小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)(kong)內(nei)充(chong)滿(man)在(zai)光(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)照(zhao)射下壁體材(cai)(cai)料(liao)連(lian)(lian)續(xu)蒸(zheng)(zheng)發(fa)產生(sheng)(sheng)的(de)高(gao)溫(wen)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)，小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)(kong)四壁包(bao)圍(wei)著(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)熔(rong)融金(jin)屬，液態(tai)金(jin)屬四周(zhou)包(bao)圍(wei)著(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)固體材(cai)(cai)料(liao)（而(er)在(zai)大多數常規焊(han)(han)接(jie)(jie)過程和激(ji)(ji)光(guang)(guang)傳導焊(han)(han)接(jie)(jie)中(zhong)，能量(liang)首先沉積于(yu)工件(jian)表面，然后靠傳遞(di)輸送到內(nei)部）。孔(kong)(kong)(kong)壁外(wai)液體流動(dong)(dong)(dong)和壁層表面張力與孔(kong)(kong)(kong)腔內(nei)連(lian)(lian)續(xu)產生(sheng)(sheng)的(de)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)壓力相持并保(bao)持著(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)動(dong)(dong)(dong)態(tai)平衡。光(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)不斷進(jin)入(ru)小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)(kong)，小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)(kong)外(wai)的(de)材(cai)(cai)料(liao)在(zai)連(lian)(lian)續(xu)流動(dong)(dong)(dong)，隨著(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)光(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)移(yi)(yi)動(dong)(dong)(dong)，小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)(kong)始(shi)終處于(yu)流動(dong)(dong)(dong)的(de)穩定狀態(tai)。就是說，小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)(kong)和圍(wei)著(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)孔(kong)(kong)(kong)壁的(de)熔(rong)融金(jin)屬隨著(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)前導光(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)前進(jin)速(su)度向前移(yi)(yi)動(dong)(dong)(dong)，熔(rong)融金(jin)屬充(chong)填著(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)小(xiao)(xiao)(xiao)孔(kong)(kong)(kong)移(yi)(yi)開后留下的(de)空(kong)隙并隨之(zhi)冷凝，焊(han)(han)縫于(yu)是形成。上述過程的(de)所有(you)這(zhe)(zhe)一(yi)切(qie)發(fa)生(sheng)(sheng)得如此快，使焊(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度很容(rong)易達到每分鐘數米。

激光焊接設備有哪些

由光學震(zhen)蕩器及放(fang)在震(zhen)蕩器空穴兩端鏡間的(de)介(jie)質所組成。介(jie)質受到激(ji)發至高能量狀態時，開始產生(sheng)同相位光波且在兩端鏡間來回反射(she)，形(xing)成光電的(de)串結效應(ying)，將光波放(fang)大，并(bing)獲(huo)得(de)足夠能量而(er)開始發射(she)出激(ji)光。

激光(guang)(guang)(guang)亦可(ke)解(jie)釋成(cheng)將電(dian)能(neng)(neng)、化學能(neng)(neng)、熱能(neng)(neng)、光(guang)(guang)(guang)能(neng)(neng)或核能(neng)(neng)等原始能(neng)(neng)源(yuan)轉換(huan)成(cheng)某些(xie)特定(ding)光(guang)(guang)(guang)頻（紫外光(guang)(guang)(guang)、可(ke)見(jian)光(guang)(guang)(guang)或紅外光(guang)(guang)(guang)）的電(dian)磁輻射束的一種設(she)備(bei)。轉換(huan)形態(tai)在某些(xie)固態(tai)、液態(tai)或氣態(tai)介(jie)質(zhi)中很(hen)容易進行。當(dang)這些(xie)介(jie)質(zhi)以原子(zi)或分子(zi)形態(tai)被(bei)激發，便產生相位(wei)幾乎相同且近乎單(dan)一波(bo)(bo)長的光(guang)(guang)(guang)束-激光(guang)(guang)(guang)。由于(yu)具同相位(wei)及單(dan)一波(bo)(bo)長，差異(yi)角均(jun)非常小，在被(bei)高(gao)度集中以提供(gong)焊接、切(qie)割及熱處理等功(gong)能(neng)(neng)前可(ke)傳送的距離(li)相當(dang)長。

激光器分類

用于焊接(jie)的主(zhu)(zhu)要有(you)兩種激(ji)光(guang)(guang)，即CO2激(ji)光(guang)(guang)和Nd:YAG激(ji)光(guang)(guang)。CO2激(ji)光(guang)(guang)和Nd：YAG激(ji)光(guang)(guang)都是肉眼不可見(jian)紅外(wai)(wai)光(guang)(guang)。Nd：YAG激(ji)光(guang)(guang)產生(sheng)的光(guang)(guang)束主(zhu)(zhu)要是近紅外(wai)(wai)光(guang)(guang)，波(bo)(bo)長(chang)為(wei)(wei)1.06Lm，熱導體對(dui)這種波(bo)(bo)長(chang)的光(guang)(guang)吸收(shou)率(lv)(lv)較高，對(dui)于大(da)部(bu)分金屬，它的反射(she)率(lv)(lv)為(wei)(wei)20%~30%。只要使用標準(zhun)的光(guang)(guang)鏡就能(neng)使近紅外(wai)(wai)波(bo)(bo)段(duan)的光(guang)(guang)束聚焦為(wei)(wei)直(zhi)徑0.25mm。CO2激(ji)光(guang)(guang)的光(guang)(guang)束為(wei)(wei)遠(yuan)紅外(wai)(wai)光(guang)(guang)，波(bo)(bo)長(chang)為(wei)(wei)10.6Lm，大(da)部(bu)分金屬對(dui)這種光(guang)(guang)的反射(she)率(lv)(lv)達到(dao)80%~90%，需(xu)要特別的光(guang)(guang)鏡把光(guang)(guang)束聚焦成直(zhi)徑為(wei)(wei)0.75-0.1mm。Nd：YAG激(ji)光(guang)(guang)功率(lv)(lv)一般能(neng)達到(dao)4000~6000W左右，現在最大(da)功率(lv)(lv)已達到(dao)10000W。而CO2激(ji)光(guang)(guang)功率(lv)(lv)卻能(neng)輕易達到(dao)20000W甚至更大(da)。

大功(gong)(gong)率(lv)的(de)(de)CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)通過小孔效應來(lai)解決高(gao)(gao)反射率(lv)的(de)(de)問題，當光(guang)(guang)(guang)斑照射的(de)(de)材料表面熔化(hua)時(shi)形成小孔，這個充滿蒸氣(qi)的(de)(de)小孔猶如(ru)一(yi)個黑體，幾乎全部吸收(shou)入射光(guang)(guang)(guang)線的(de)(de)能量，孔腔內平衡(heng)溫(wen)度達25000e左右，在幾微(wei)秒的(de)(de)時(shi)間內，反射率(lv)迅速下(xia)降。CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器的(de)(de)發展重點雖(sui)然仍集中(zhong)于(yu)設(she)備的(de)(de)開發研制，但已(yi)不在于(yu)提高(gao)(gao)最(zui)大的(de)(de)輸出功(gong)(gong)率(lv)，而在于(yu)如(ru)何提高(gao)(gao)光(guang)(guang)(guang)束質量及其聚(ju)焦(jiao)性能。另(ling)外(wai)，CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)10kW以上大功(gong)(gong)率(lv)焊(han)接時(shi)，若使(shi)(shi)用氬氣(qi)保護(hu)氣(qi)體，常誘發很強的(de)(de)等離子體，使(shi)(shi)熔深變淺。因此，CO2激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)大功(gong)(gong)率(lv)焊(han)接時(shi)，常使(shi)(shi)用不產(chan)生等離子體的(de)(de)氦氣(qi)作(zuo)為保護(hu)氣(qi)體。

用于激(ji)(ji)(ji)發高(gao)(gao)功率Nd：YAG晶體的二(er)極(ji)管(guan)激(ji)(ji)(ji)光(guang)組合(he)的應(ying)用是一(yi)項重要(yao)的發展(zhan)課題，必將大大提高(gao)(gao)激(ji)(ji)(ji)光(guang)束的質(zhi)量，并(bing)形(xing)成更(geng)加(jia)有(you)效的激(ji)(ji)(ji)光(guang)加(jia)工。采(cai)用直接二(er)極(ji)管(guan)陣列激(ji)(ji)(ji)發輸出波長在近紅(hong)外區域的激(ji)(ji)(ji)光(guang)，其平均功率已達1kW，光(guang)電轉(zhuan)換效率接近50%。二(er)極(ji)管(guan)還(huan)具有(you)更(geng)長的使用壽命（10000h），有(you)利于降低激(ji)(ji)(ji)光(guang)設(she)備的維護成本。二(er)極(ji)管(guan)泵浦固體激(ji)(ji)(ji)光(guang)設(she)備（DPSSL）的開發。

工藝參數

（1）功(gong)率(lv)密度(du)(du)(du)。功(gong)率(lv)密度(du)(du)(du)是(shi)激(ji)光加(jia)工(gong)中(zhong)最關鍵的參數之一。采用較高的功(gong)率(lv)密度(du)(du)(du)，在微秒(miao)時間范圍內，表層即可加(jia)熱(re)至(zhi)沸(fei)(fei)點，產(chan)生大量(liang)汽(qi)(qi)化(hua)。因(yin)(yin)此，高功(gong)率(lv)密度(du)(du)(du)對于(yu)材料(liao)去除加(jia)工(gong)，如打孔、切割(ge)、雕刻有利。對于(yu)較低功(gong)率(lv)密度(du)(du)(du)，表層溫度(du)(du)(du)達到沸(fei)(fei)點需要經歷數毫秒(miao)，在表層汽(qi)(qi)化(hua)前(qian)，底(di)層達到熔點，易形成良好的熔融焊接。因(yin)(yin)此，在傳導型(xing)激(ji)光焊接中(zhong)，功(gong)率(lv)密度(du)(du)(du)在范圍在10^4~10^6W/CM^2。

（2）激光(guang)脈沖波(bo)形。激光(guang)脈沖波(bo)形在激光(guang)焊接中是(shi)一個(ge)重要(yao)問題，尤其對于薄片(pian)焊接更為重要(yao)。當高強(qiang)度激光(guang)束射至材料表(biao)面，金(jin)屬(shu)表(biao)面將會有(you)60~98%的激光(guang)能量(liang)反射而損(sun)失掉，且反射率隨表(biao)面溫度變化(hua)。在一個(ge)激光(guang)脈沖作用期間內，金(jin)屬(shu)反射率的變化(hua)很大。

（3）激(ji)(ji)光脈(mo)沖(chong)寬(kuan)(kuan)度。脈(mo)寬(kuan)(kuan)是脈(mo)沖(chong)激(ji)(ji)光焊(han)接的(de)重要(yao)參(can)數之一，它(ta)既(ji)是區別于材(cai)料(liao)去除和材(cai)料(liao)熔化的(de)重要(yao)參(can)數，也是決(jue)定(ding)加工設備(bei)造價及體積的(de)關鍵參(can)數。

（4）離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)量對焊(han)接質(zhi)量的(de)影(ying)響。激(ji)光焊(han)接通常需要(yao)一定的(de)離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)量，因為(wei)激(ji)光焦(jiao)(jiao)點處(chu)光斑中(zhong)心的(de)功(gong)率(lv)密度(du)過(guo)高，容易蒸發成(cheng)孔。離(li)(li)(li)(li)(li)開(kai)激(ji)光焦(jiao)(jiao)點的(de)各平(ping)面(mian)上(shang)，功(gong)率(lv)密度(du)分布相(xiang)對均勻。離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)方(fang)(fang)式有兩種：正(zheng)離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)與負(fu)離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)。焦(jiao)(jiao)平(ping)面(mian)位(wei)于工件上(shang)方(fang)(fang)為(wei)正(zheng)離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)，反之(zhi)為(wei)負(fu)離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)。按幾何光學理論，當正(zheng)負(fu)離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)平(ping)面(mian)與焊(han)接平(ping)面(mian)距離(li)(li)(li)(li)(li)相(xiang)等(deng)時(shi)，所對應(ying)(ying)平(ping)面(mian)上(shang)功(gong)率(lv)密度(du)近似相(xiang)同，但實(shi)際上(shang)所獲(huo)得(de)的(de)熔(rong)(rong)(rong)池形狀(zhuang)不同。負(fu)離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)時(shi)，可獲(huo)得(de)更大(da)的(de)熔(rong)(rong)(rong)深，這與熔(rong)(rong)(rong)池的(de)形成(cheng)過(guo)程有關。實(shi)驗表(biao)明，激(ji)光加熱(re)50~200us材(cai)料(liao)(liao)開(kai)始(shi)熔(rong)(rong)(rong)化，形成(cheng)液(ye)相(xiang)金屬并出現(xian)部分汽化，形成(cheng)高壓(ya)蒸汽，并以極高的(de)速度(du)噴射(she)，發出耀眼的(de)白光。與此同時(shi)，高濃度(du)汽體使液(ye)相(xiang)金屬運動至熔(rong)(rong)(rong)池邊緣，在熔(rong)(rong)(rong)池中(zhong)心形成(cheng)凹陷。當負(fu)離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)時(shi)，材(cai)料(liao)(liao)內部功(gong)率(lv)密度(du)比表(biao)面(mian)還高，易形成(cheng)更強的(de)熔(rong)(rong)(rong)化、汽化，使光能(neng)向材(cai)料(liao)(liao)更深處(chu)傳(chuan)遞。所以在實(shi)際應(ying)(ying)用(yong)中(zhong)，當要(yao)求熔(rong)(rong)(rong)深較大(da)時(shi)，采用(yong)負(fu)離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)；焊(han)接薄材(cai)料(liao)(liao)時(shi)，宜用(yong)正(zheng)離(li)(li)(li)(li)(li)焦(jiao)(jiao)。

（5）焊(han)接速(su)度。焊(han)接速(su)度的快(kuai)(kuai)慢會影響單(dan)位時(shi)間內(nei)的熱輸(shu)入(ru)量，焊(han)接速(su)度過慢，則(ze)熱輸(shu)入(ru)量過大，導致工件(jian)燒穿，焊(han)接速(su)度過快(kuai)(kuai)，則(ze)熱輸(shu)入(ru)量過小，造成(cheng)工件(jian)焊(han)不透(tou)。

焊接特性

屬于熔(rong)融(rong)焊接，以激光束為能源，沖擊在焊件接頭上。

激光(guang)束(shu)可由平面光(guang)學(xue)元(yuan)件(jian)（如鏡(jing)子）導(dao)引，隨(sui)后(hou)再以反射聚焦元(yuan)件(jian)或鏡(jing)片(pian)將光(guang)束(shu)投射在焊(han)縫上。

激光焊接屬(shu)非接觸式焊接，作業過程不需加壓，但需使(shi)用惰性氣體(ti)以防熔(rong)池(chi)氧(yang)化，填料金屬(shu)偶有使(shi)用。

激(ji)(ji)光焊(han)可以與MIG焊(han)組(zu)成激(ji)(ji)光MIG復合焊(han)，實(shi)現大(da)熔(rong)深焊(han)接，同時(shi)熱輸入量比(bi)MIG焊(han)大(da)為(wei)減小。

傳感器密封(feng)焊接采用的(de)方(fang)法有：電阻焊、氬(ya)弧焊、電子束焊、等離子焊等。

1.電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)(han)：它用(yong)(yong)來焊(han)(han)(han)接(jie)薄金(jin)屬(shu)件(jian)，在兩(liang)(liang)個(ge)電(dian)(dian)極(ji)間夾緊被焊(han)(han)(han)工(gong)件(jian)通過(guo)大的(de)電(dian)(dian)流(liu)熔化(hua)電(dian)(dian)極(ji)接(jie)觸的(de)表面，即通過(guo)工(gong)件(jian)電(dian)(dian)阻(zu)發熱來實(shi)施焊(han)(han)(han)接(jie)。工(gong)件(jian)易變形(xing)，電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)(han)通過(guo)接(jie)頭兩(liang)(liang)邊焊(han)(han)(han)合，而激(ji)(ji)光焊(han)(han)(han)只從(cong)單邊進(jin)行，電(dian)(dian)阻(zu)焊(han)(han)(han)所用(yong)(yong)電(dian)(dian)極(ji)需經(jing)常維護以清除氧(yang)化(hua)物和從(cong)工(gong)件(jian)粘連著(zhu)的(de)金(jin)屬(shu)，激(ji)(ji)光焊(han)(han)(han)接(jie)薄金(jin)屬(shu)搭接(jie)接(jie)頭時并不接(jie)觸工(gong)件(jian)，再者，光束還可(ke)進(jin)入常規焊(han)(han)(han)難以焊(han)(han)(han)及的(de)區域，焊(han)(han)(han)接(jie)速(su)度快。

2.氬弧焊：使用非消(xiao)耗電極與(yu)保護氣體，常用來焊接薄工(gong)件(jian)，但焊接速度較慢，且熱輸(shu)入比激光焊大很多，易產生變形。

3.等離子弧(hu)焊(han)：與(yu)氬(ya)弧(hu)類(lei)似，但其焊(han)炬會產生壓縮電弧(hu)，以提高(gao)弧(hu)溫和能量密(mi)度(du)，它比氬(ya)弧(hu)焊(han)速度(du)快、熔深大(da)，但遜于激光焊(han)。

4.電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊(han)(han)：它(ta)靠一束(shu)加速高(gao)能密度電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)流撞擊工(gong)件(jian)(jian)(jian)，在工(gong)件(jian)(jian)(jian)表面很小(xiao)密積(ji)內產生巨大的熱(re)，形成"小(xiao)孔"效應(ying)，從(cong)而實(shi)(shi)施(shi)深熔(rong)焊(han)(han)接。電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊(han)(han)的主要缺點是(shi)需要高(gao)真(zhen)空(kong)環境以防止電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)散(san)射，設備復雜(za)，焊(han)(han)件(jian)(jian)(jian)尺(chi)寸和形狀受到真(zhen)空(kong)室(shi)的限制，對焊(han)(han)件(jian)(jian)(jian)裝配質量要求嚴格(ge)，非(fei)真(zhen)空(kong)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊(han)(han)也可(ke)實(shi)(shi)施(shi)，但由于(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)散(san)射而聚焦(jiao)不(bu)好影(ying)響(xiang)效果。電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊(han)(han)還有磁(ci)偏(pian)移和X射線問題，由于(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)帶(dai)電(dian)(dian)(dian)，會受磁(ci)場偏(pian)轉影(ying)響(xiang)，故要求電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)束(shu)焊(han)(han)工(gong)件(jian)(jian)(jian)焊(han)(han)前去磁(ci)處理。X射線在高(gao)壓下特別強(qiang)，需對操(cao)作人員實(shi)(shi)施(shi)保護。激(ji)光焊(han)(han)則不(bu)需真(zhen)空(kong)室(shi)和對工(gong)件(jian)(jian)(jian)焊(han)(han)前進行去磁(ci)處理，它(ta)可(ke)在大氣中進行，也沒有防X射線問題，所以可(ke)在生產線內聯機操(cao)作，也可(ke)焊(han)(han)接磁(ci)性材(cai)料。

工藝對比

優缺點

優點

（1）可將入(ru)熱(re)量降到最(zui)低的需要量，熱(re)影響區金相變(bian)(bian)化范圍小，且因熱(re)傳(chuan)導所導致(zhi)的變(bian)(bian)形(xing)亦最(zui)低；

（2）32mm板(ban)厚(hou)單道焊(han)(han)接(jie)的(de)焊(han)(han)接(jie)工藝參數業經檢(jian)定合格，可降低(di)厚(hou)板(ban)焊(han)(han)接(jie)所(suo)需的(de)時間甚至可省掉(diao)填料金屬的(de)使用(yong)；

（3）不需使用電極，沒有電極污染或(huo)受損(sun)的(de)顧(gu)慮。且因不屬于接觸式焊接制程，機具的(de)耗損(sun)及變形(xing)皆(jie)可降至最低；

（4）激光(guang)束易于(yu)聚焦、對準(zhun)及(ji)受(shou)光(guang)學儀器所導(dao)引，可放置(zhi)在(zai)離工(gong)件適當(dang)之(zhi)距離，且可在(zai)工(gong)件周圍的(de)機具(ju)或障礙間再導(dao)引，其(qi)他焊接法(fa)則(ze)因(yin)受(shou)到上述的(de)空(kong)間限制(zhi)而無(wu)法(fa)發揮；

（5）工件(jian)可放置(zhi)在(zai)封閉(bi)的空(kong)間（經(jing)抽真空(kong)或內(nei)部氣體環境(jing)在(zai)控制下）；

（6）激光(guang)束可(ke)聚焦在很(hen)小的區(qu)域，可(ke)焊接(jie)小型(xing)且間(jian)隔相近的部件(jian)；

（7）可(ke)焊(han)材(cai)質種類范圍大，亦可(ke)相互(hu)接合各(ge)種異質材(cai)料(liao)；

（8）易于以(yi)自動(dong)化進行高速焊接，亦可以(yi)數位或(huo)電腦控制；

（9）焊接(jie)薄材(cai)或細(xi)徑線材(cai)時(shi)，不會(hui)像(xiang)電弧焊接(jie)般易有(you)回(hui)熔的(de)困(kun)擾；

（10）不(bu)受磁場所影響（電(dian)弧焊接(jie)(jie)及電(dian)子(zi)束焊接(jie)(jie)則容易），能精確的對準焊件；

（11）可(ke)焊接不(bu)(bu)同(tong)物(wu)性（如不(bu)(bu)同(tong)電阻）的兩(liang)種金屬；

（12）不(bu)需(xu)真空，亦不(bu)需(xu)做X射線防護(hu)；

（13）若以(yi)穿孔式焊接(jie)，焊道深一寬比(bi)可達(da)10:1；

（14）可以(yi)切換(huan)裝置將激光束傳送至(zhi)多(duo)個工作站(zhan)。

缺點

（1）焊(han)件位置需非(fei)常精確，務必在激光束的(de)聚焦范圍內；

（2）焊件(jian)需使用夾治具時(shi)，必須確保焊件(jian)的(de)(de)最終位置需與激光束將沖擊的(de)(de)焊點對準；

（3）最大可焊厚度受到限制滲透厚度遠超過19mm的工件(jian)，生產(chan)線上不適(shi)合使用激光焊接；

（4）高反射性及高導(dao)熱性材料如鋁、銅及其合(he)金(jin)等，焊接性會受激(ji)光所(suo)改變；

（5）當進行中能(neng)量至高能(neng)量的(de)激光束(shu)焊(han)接(jie)時，需使用等離(li)子控制器(qi)將熔池(chi)周圍(wei)的(de)離(li)子化氣體驅除，以(yi)確保焊(han)道的(de)再出現；

（6）能量(liang)轉換效率太低，通常低于(yu)10%；

（7）焊道快速凝(ning)固，可(ke)能有氣孔及(ji)脆(cui)化的顧慮；

（8）設備昂貴。

為(wei)了(le)消除或減少激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)接的(de)缺(que)陷，更(geng)好地應(ying)用這一(yi)優秀(xiu)的(de)焊(han)接方法，提出了(le)一(yi)些(xie)用其它熱(re)源(yuan)與(yu)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)進行復合焊(han)接的(de)工藝(yi)，主要有激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)與(yu)電弧(hu)、激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)與(yu)等(deng)離子弧(hu)、激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)與(yu)感應(ying)熱(re)源(yuan)復合焊(han)接、雙激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)焊(han)接以及多(duo)光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)接等(deng)。此外(wai)還(huan)提出了(le)各種輔助工藝(yi)措施，如激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)填(tian)絲焊(han)（可細(xi)分為(wei)冷絲焊(han)和熱(re)絲焊(han)）、外(wai)加磁場輔助增(zeng)強激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)、保護氣控制熔池深度激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)、激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)輔助攪拌摩擦焊(han)等(deng)。