一、激光基本原理-方圓集團(tuán)上海激光科技有限公司（www.blz520.com）

   1、LASER是什么意思

   Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(通過(guò)誘導(dǎo)放出實(shí)現(xiàn)光能增幅)的英語(yǔ)縮寫(xiě)。

   2、激光產(chǎn)生的原理

   激光——“受激輻射放大”是通過(guò)強(qiáng)光照射激光發(fā)生介質(zhì)，使介質(zhì)內(nèi)部原子的電子獲得能量，受激而使電子運(yùn)動(dòng)軌道發(fā)生遷移，由低能態(tài)變?yōu)楦吣軕B(tài)。處于激發(fā)態(tài)的原子，受外界輻射感應(yīng)，使處于激發(fā)態(tài)的原子躍遷到低能態(tài)，同時(shí)發(fā)出一束光；這束光在頻率、相位、傳播方向、偏振等方面和入射光完全一致，此時(shí)的光為受激輻射光。為了得到高能量密度、高指向性的激光，必須要有封閉光線的諧振腔，使觀光束在置于激光發(fā)生介質(zhì)兩側(cè)的反射鏡之間往復(fù)振蕩，進(jìn)而提高光強(qiáng)，同時(shí)提高光的方向。    

   含有釹（ND）的YAG結(jié)晶體發(fā)生的激光是一種人眼看不見(jiàn)的波長(zhǎng)為1.064um的近紅外光。這種光束在微弱的受激發(fā)情況下，也能實(shí)現(xiàn)連續(xù)發(fā)振。YAG晶體是寶石釔鋁石榴石的簡(jiǎn)稱，具有優(yōu)異的光學(xué)特性，是最佳的激光發(fā)振用結(jié)晶體。

   3、滋光的主要特長(zhǎng)

     a、單色性―激光不是已許多不同的光混一合而成的，它是最純的單色光（彼長(zhǎng)、頻率）

     b、方向性―橄光傳播時(shí)基本不向外擴(kuò)散。

     c、相千性－－徽光的位相（波峰和波谷）很有規(guī)律，相干性好。

     d、高輸出功率一用透鏡聚焦激光后，所得到的能量密度是太陽(yáng)光的幾百倍。

二、YAG激光焊接（如方圓激光YAG激光焊接機(jī)及YAG激光切割機(jī)、激光打標(biāo)機(jī)）   

   激光焊接是利用激光束優(yōu)異的方向性和高功么密度等特點(diǎn)進(jìn)行工作。通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)將激光束聚焦在很小的區(qū)域內(nèi)，在極短的時(shí)間內(nèi)使被焊處形成一個(gè)能量高度集中的熱源區(qū)，從而使被焊物熔化并形成牢固的焊點(diǎn)和焊縫。    

   常用的激光焊接方式有兩種：脈沖激光焊和連續(xù)激光焊。前者主要用于單點(diǎn)固定連續(xù)和薄件材料的焊接。后者主要用于大厚件的焊接和切割。    

   1、激光焊接加工方法的特征

     A、非接觸加工，不需對(duì)工件加壓和進(jìn)行表面處理。

     B、焊點(diǎn)小、能量密度高、適合于高速加工。           

     C、短時(shí)間焊接，既對(duì)外界無(wú)熱影響，又對(duì)材料本身的熱變形及熱影響區(qū)小，尤其適合加工高熔點(diǎn)、高硬度、特種材料。

     D、不需要填充金屬、不需要真空環(huán)境（可在空氣中直接進(jìn)行）、不會(huì)像電子束那樣在空氣中產(chǎn)生X射線的危險(xiǎn)。

     E、與接觸焊工藝相比．無(wú)電極、工具等的磨損消耗。

     F、無(wú)加工噪音，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。

     G、微小工件也可加工。此外，還可通過(guò)透明材料的壁進(jìn)行焊接。

     H、可通過(guò)光纖實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、普通方法難以達(dá)到的部位、多路同時(shí)或分時(shí)焊接。

     I、很容易改變激光輸出焦距及焊點(diǎn)位置。

     J、很容易搭載到自動(dòng)機(jī)、機(jī)器人裝置上。

     K、對(duì)帶絕緣層的導(dǎo)體可直接進(jìn)行焊接，對(duì)性能相差較大的異種金屬也可焊接。

   2、脈沖激光焊接的機(jī)理（如方圓激光激光焊接機(jī)）

   脈沖激光焊接可分為傳熱溶化焊接和深穿入熔化焊接傳熱溶化焊接是指當(dāng)激光束照射到材料的表面上時(shí)，材料吸收光能而加熱熔化。材料表面層的熱以傳導(dǎo)方式繼續(xù)向材料深處傳遞，直至將兩個(gè)待焊件的接觸面互溶并焊接在一起。

   深穿入熔化焊接是指當(dāng)更大功率密度的激光束照射到材料上時(shí)，材料被加工熔化以至氣化，產(chǎn)生較大的蒸汽壓，在蒸汽的壓力的作用下，溶化金屬被擠在周圍使照射處（熔池）呈現(xiàn)出一個(gè)凹坑，隨著激光束的繼續(xù)照射，凹坑越來(lái)越深，并穿入到另一個(gè)工件中。激光停止照射后，被排擠在凹坑周圍的溶化金屬重新流回到凹坑里，凝固后將工件焊接在一起。   

這兩種激光焊接機(jī)理，與功率密度、照射時(shí)間、材料性質(zhì)、焊接方式等因素有關(guān)。當(dāng)功率密度較低、照射時(shí)間較長(zhǎng)而焊件較薄時(shí)，通常以傳熱溶化機(jī)理為主進(jìn)行。反之，則是以深穿入熔化機(jī)理為主進(jìn)行。

方圓激光

2014-1020