近年来，激光焊接技术得到了广泛应用，具有焊接速度快、焊接精度高、焊接方法多样、节省材料、简化工艺等优异的焊接性能与优点，能满足各种要求，可用于制造各种复杂结构。
一、激光焊接技术概述
激光焊接是传统焊接技术与现代激光科技的结合，主要利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，利用激光本身高度聚焦，在短时间内形成强烈脉冲，从而加工切割材料。
1、机理。由大功率激光器发出激光，这些激光束作为焊接热源，热轧钢的焊缝表面将光束能量吸收，达到熔点时即可实现焊接。激光焊接属于熔融焊，根据熔池形成方式分为热传导焊接和深熔焊两种。当然，激光焊接技术与应用领域因激光器的种类不同而不同。
热传导焊接是将激光的热能传递至金属内部，使熔池扩大，冷却后形成焊缝或焊点，该焊接技术激光吸收率低，无蒸汽压，焊点不产生小孔，但焊接速度慢。深熔焊接技术的激光功率密度大，巨大的激光热量使金属液化甚至气化，易形成小孔，小孔又具有吸收激光能量作用，所以焊接速度快，焊接熔池深。
2、特点及优点。激光焊接技术应用领域广，不仅应用于工业生产，还可用于电子产品焊接上。激光焊接技术优点较多，包括：①不受导电材料制约。传统焊接技术对材料有一定限制，可能产生一些对人体有害辐射物质，如烟雾、X射线等，并且传统焊接技术对焊接材料表面形貌有较大改变。激光焊接技术具有传统焊接技术没有的优点，还具有焊接过程安全，焊接精准，快速。②有利于实现自动化。随着计算机与自动化技术应用到激光焊接领域，激光焊接可完全实现过程的自动化操作，通过计算机的控制和处理，将焊接要求、程度、范围输入到计算机，计算机控制焊接过程，实现一定焊接要求。③和传统焊接技术相比，激光焊接技术应用范围广，不仅用于一般工业材料焊接，还用于一些与传统材料难以匹配特殊材料，能快速精准焊接。随着激光焊接技术的发展，激光焊接技术还可用于一些高端领域，如航天领域材料、医疗器械、电子仪器等。激光焊接技术广泛的应用于我国工农业和服务业发展中，已成为国家发展不可缺少工艺组成部分。
二、激光薄板焊接工艺原理及步骤
激光薄板焊接是一种利用激光能量对金属材料进行加热及焊接的新焊接工艺，具有焊接速度快、精度高、质量高的特点，越来越广泛用于航天、汽车、船舶、机械等领域。激光薄板焊接由三部分组成：激光源、焊接系统和热响应材料，其中，激光源可使用激光器、激光灯、激光二极管等，激光焊接系统可用单线或多线焊接，热响应材料由导电粉末及导热膏组成。
激光薄板焊接工艺步骤包括板料处理、焊接准备、焊接和检验等。板料处理包括板材表面处理、模具设计、板材定位和搭接等操作；焊接准备包括调整焊机、选择热响应材料、设置焊接参数等；焊接步骤包括焊前检查、焊接、焊接完成和焊后处理等；检验步骤包括尺寸检查、外观检查、拉伸强度检验、扩散检查等。
三、薄板焊接工艺应用现状
激光焊接技术在薄板焊接中具有优于传统焊接技术的优越性能。当前应用创新主要围绕以下方面。
1、实现更精确焊接尺寸、更小焊缝和更低焊接热影响区。此外，激光焊接还具有较低焊接温度与速度，使其适用于薄板焊接，从而节省材料与能源。
2、激光焊接技术可用于各种类型的薄板材料，包括钢板、铝板、铜板、镍板等，并且还可用于焊接各种复杂薄板，如圆管、U形管、曲管等。
3、激光焊接能起到焊接不锈钢薄板补强作用，能在薄板表面形成薄膜，以增强其强度和刚性，这种薄膜能保护薄板免受外部侵蚀，延长其寿命。
4、由于激光焊接技术成本高，在薄板焊接中的应用受到一定限制。此外，激光焊接技术不能满足大型焊接件生产要求，也不能用于焊接厚度较大薄板。
四、激光焊接在薄板焊接上的应用
激光薄板焊接技术可将不同材料薄钢板，如高强度钢、钢板、铝板等焊接在一起，有效提高结构强度及刚性，满足各种要求。激光焊接可用于连接任何形状薄板，不受材料厚度限制，减少焊缝，缩短焊接时间，并提供更柔韧焊缝。此外，激光焊接能提供更高精度，实现更精细焊缝，并有效提高焊接质量。它可用于连接不同类型材料，如钢板、铝板、铝镁合金、铝铁合金等，这些材料可用于制造舱壁、管道等部件，并且激光焊接也可用于连接水下机器人等装备。
1、质量控制。激光薄板焊接是指在低温激光照射下，将薄板材料焊接在一起。在激光焊接中，板材表面形状、焊缝宽度、焊缝强度和焊缝美观性都会受到影响，焊接质量控制尤为重要。
①激光薄板焊接前，应检查焊接材料，以确保其质量。激光薄板焊接对板材厚度有要求，需检查板材厚度以确保符合要求。此外，还应检查板材表面质量，确保表面无裂纹、划痕等缺陷。
②在激光薄板焊接中，应注意控制加工参数，以确保焊接质量。激光焊接需控制多个参数，如焊接时间、能量、速度等，若参数设置不当可能导致焊接失败。此外，焊接中还需注意板材表面温度，防止板材过热而破坏板材。
③激光薄板焊接后，应先检查焊缝宽度，确保焊缝宽度符合要求；另外，还应检查焊缝强度，确保其具有足够强度，不易断裂，并具有良好抗拉强度；此外，还应检查焊缝外观，以确保其外观美观且无裂纹和滑坡等缺陷。
2、变型控制。激光薄板焊接技术能在较短焊缝及较小焊接接头尺寸内提供高强度、高质量、高精度焊缝，满足复杂形状结构部件制造需求。激光薄板焊接技术的核心问题是变形控制，有效控制焊接变形是应用的核心。
通常，通过改变焊接参数来控制变形，以获得准确焊缝尺寸和强度。焊接参数包括焊接变量、速率、过焊周期等。
①基于模拟的变形控制方法。通过模拟焊缝变形，研究不同参数设置下焊缝变形的变化规律，实现精确控制。通过修改焊接参数，能精确控制焊缝宽度、厚度、形状，实现精确变形控制。
②基于实验变形控制方法。在不同参数设置下焊接焊缝，并测量焊缝的变形，以确定最佳参数设置，有效控制焊缝变形。
③基于智能变形控制方法。利用人工智能技术，建立具有自动学习能力模型，并根据实验数据自动调整参数，精确控制焊接时间和焊缝形状，从而实现对焊缝变形的有效控制。
3、无损探伤。激光薄板焊接技术能有效检测、评估工件内部残余应力、断口形态、缺陷大小与分布，从而实现有效无损探伤检测，确保焊接工件质量及安全。
无损探伤是指在不影响工件物理性能情况下，利用各种无损检测仪器及技术，对工件结构及材料特性的检测与评价。无损探伤技术包括射线探伤、超声波探伤、激光探伤等。其中，激光探伤是一种高精度、高效、安全的无损探伤技术，广泛用于薄板焊接。激光薄板焊接技术可用于无损探伤，主要是指在检测中使用激光束在焊接区域进行焊接，以达到无损检测目的。其优势为：①激光薄板焊接技术能更好保护被检测部位，减少检测中热影响及热损伤，降低焊缝内部温度与温差，从而提高检测精度。②该技术还能提高施工质量，减少焊接缝残余应力，消除焊缝拉伸应力，使施工更稳定可靠。③激光薄板焊接技术采用低温焊接技术，能降低焊接温度，更好地保护被检测材料，有效抑制焊接烧伤，从而更好地保护材料。④激光薄板焊接技术能有效控制焊缝宽度，降低材料消耗，节约材料成本，具有良好经济效益。⑤激光薄板焊接技术能减少焊接残留物，减少燃烧造成的污染，确保洁净的操作环境。⑥激光薄板焊接技术能实现焊接自动化、无损探伤，提高焊接效率，实现降本增效。
参考文献：
[1]刘浩东.激光焊接技术的应用研究进展与分析[J].电焊机,2022,52(01):95-102
