揭秘激光焊接：原理、应用与未来趋势

揭秘激光焊接：原理、应用与未来趋势

激光焊接是一种高效精密的焊接方法，其利用高能量密度的激光束作为热源。以下是关于激光焊接的原理、应用以及未来趋势的详细解析：

激光焊接原理

激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。

• 热传导型焊接：当功率密度小于10⁴~10⁵ W/cm²时，激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。

• 激光深熔焊接：当功率密度大于10⁵~10⁷ W/cm²时，金属表面受热作用下凹成“孔穴”，形成深熔焊。在足够高的功率密度激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔。这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部的入射光束能量，孔腔内平衡温度达2500℃左右，热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四周的金属熔化。

激光焊接应用

激光焊接的应用范围广泛，主要包括：

• 汽车配件：激光焊接可以实现快速焊接，焊缝饱满，焊接牢固，清洁简单，符合高端产品的生产要求。

• 航空航天：在航空航天领域，激光焊接能够灵活设置参数，实现精准焊接，特别适用于结构复杂的设备设施。

• 珠宝：激光焊接机通过显微镜将首饰的细小部分进行放大处理，实现精密焊接，修复后不变形。

• 生物医学：激光焊接已应用于生物组织的焊接，如输卵管和血管的焊接。

• 电子工业：在电子设备制造中，激光焊接用于连接各种微型部件，如电路板、电池等。

激光焊接未来趋势

1. 市场需求增长：随着工业制造对自动化和精密加工的需求不断增加，激光焊接机的市场需求也在不断扩大。预计2024年激光焊接机的需求量将比去年增长20%左右。

2. 技术进步与成本降低：激光技术的不断发展将推动激光焊接机性能的提升和成本的降低，使更多中小企业有机会使用激光焊接技术。

3. 国产品牌崛起：随着国内激光焊接技术的不断进步和国产替代的推进，国产激光焊接设备的渗透率将进一步提升。

4. 应用领域拓宽：随着激光焊接技术的不断成熟和应用领域的拓展，激光焊接将在更多领域得到应用，如新能源、高端装备制造等。

总之，激光焊接作为一种高效、精密的焊接方法，将在未来继续发挥重要作用，推动工业制造领域的转型升级。

本文原文来自B站专栏