激光焊接光束如何整形 🌷 「激光束焊接的焊接原理和工艺特点」

1、激光焊接 🐛 光束如何整形 🐘

激光 🕷 焊接光 🐅 束 🦅 整形技术

激 🐦 光焊接光束整形是指对激光光束的空间分布、能量分布和强度分布进行修改，以优化焊接过程以。下是一些常用的激光焊接 🐘 光束整 🍁 形技术：

1. 光 🐋 束准直：

使用透镜或反射镜将发散的光束准直使 🕷 ，其平行于光轴。

改善光 🌼 束聚焦能力，提高能量密度。

2. 光束 🐡 聚 🐅 焦：

使用透镜 🦁 将光束聚焦到一个小的光斑，形成局部高能量密度。

适用于需要高精度和熔深 🌵 焊接的应 🪴 用 🕸 。

3. 光束 🦍 整 🌸 形 🍁 ：

使用整形光学元件（例如衍射光栅、反射镜）来改 🐛 变光束的形 🐶 状和分布。

用于形成特定形状 🦁 的熔 🐵 池，如 🐅 矩形、圆形或环形。

4. 光束偏 🕷 振：

使用偏振片 🐝 或偏 🌸 振分束器来控制光束偏振。

适用于需要提高吸收效率或 ☘ 减少焊 💮 接应力的应用 🦄 。

5. 光束 🐟 摆动：

使用 🐴 镜片或振镜扫描光束，以扩 🌼 大熔池面积。

适用于需要宽熔池 🐠 或减小变形率的应用。

6. 波 🌼 前校 🐟 正：

使用可变形镜或波前传感器 🌺 来校正光束中的波前畸变。

改善光束质量，提高焊 🐛 接精度和稳定性。

这些激光焊接光束 🐠 整形技术在各种应用 🦟 中都有应 🌸 用，包括：

半导体 🌻 封包

生物医 🦍 学器械

微电 🦋 子制造

激光 🦁 焊接光束 🦉 整形提供了以下优点：

优化焊接 🐅 性能：提高 🌸 能量密度、熔深和焊接质量。

提高精 🦟 度：生成形状规则、尺 🦅 寸均匀的熔池。

降低变形：通过优化 🪴 光束分布来减少焊接应力。

提高效率：通过改善光束质量和扩大熔 🐒 池面积来加快焊接速度。

2、激光束焊 🐈 接的焊接原理和工艺特点

激光束焊接的焊接原 🌹 理

激光束焊接是一种热熔焊接工艺，利，用，高能量密度的激光束 🌸 作为热源局部 🪴 融化连接待焊 🦍 接金属冷却凝固后形成牢固的焊缝接头。

其原理是：激光器产生的激光束通过聚焦透镜聚焦后，以，极小的光斑直径照射在待焊接材料表面被材料吸收迅速转化为热能 🐘 热能。使，材料。局，部，熔化。形成熔池熔池内金属发生物理和化学变化排出杂质和气体形成牢固 🦆 的冶 🕸 金结合

激光 🐴 束焊 🕸 接的工艺特点

激光 🕊 束焊接 🌵 具有以下 🐱 工艺特点：

高能量密度：激光束聚焦后能量密度极高，可，瞬间将材料熔化进行高精度的 🌾 焊接。

熔深大、焊缝窄：激光束 🐵 聚焦形成的熔池深而窄焊 🦉 缝，宽，度，小热影响区窄变形小。

非接触焊接：激光束不与材料 🌷 直接 🐟 接触，避，免了电极污染和机械应力适用于异种材料的焊接。

自 🪴 动化程度高：激光束焊接可以实现自动化控制，操，作简单生产 🦊 效率高。

精度 🦄 高：激光束聚焦后光 🐒 斑直径小，定，位精度高可实 🐅 现精细焊接。

应用范围广：激光束焊接可应用于多种金属材料，包括 🌿 钢、铝、钛 🐞 、铜，等以及异种材料的焊接。

环保：激光束焊接不产生 🐧 有害 🦁 气体和飞溅环保，性 🦆 能好。

焊缝强度高、韧性好 🐞

焊接 🦁 速度快 🐼 、变形小 🌳

无电 🦆 极 🍀 污染 🦋 、环保

自动化程度高、生产 🦟 效率高

精度高、可用 🐝 于焊接细小精密部件

设备投资 🐱 成本较高 🦄

对操作人员技 🌴 能要求较高

激光束焊接不 🌴 适用于厚度较大的材料

3、激光 🐋 焊接光束 🐼 如何整形视频

激 🐎 光焊 🐧 接 🍀 光束整形视频

[YouTube 视频链接 🐠 ：激光焊接光束 🦢 整形]()

此视频演示了激光焊接中光束整形的过程。它涵盖以 🍁 下步骤：

1. 透镜选择：介绍用于整 🌴 形激光光束的透镜类型，例如柱面镜和透镜阵列。

2. 光 🐋 束准直：使用透镜将激光光束从散射状变为准直束。

3. 光束聚焦：使用透镜将 🍁 准直束聚焦到一个 🐼 小的光斑上，增加功 🌾 率密度。

4. 光束整形：使 🌻 用透镜阵 🐯 列 🦄 将圆形光斑转换为所需的形状，例如椭圆形或矩形。

5. 功率分布调整：使用波 🦈 分块或其他光学元件调整 🌺 光束中的功率分布，以优化焊接过程。

清晰简洁地解释了激光 🐶 光束整形的 🦆 概念和步骤。

提供实际演示 🐡 ，显示 🐘 光束整形的各个阶段。

展示 🌾 了不同 🐼 类型的透镜和光学元件在光束整 🌿 形中的应用。

适用于初学 🐎 者和经 🦆 验丰富的激光焊接工程师 🐼 。

4、激光焊接 🐯 光束如何整形 🕊 的

激光焊接光束整形的方 🕸 法 🌿 有多种，以下是一些常用的技术：

1. 光纤光束整形 🌻 ：

采用多模光 🌸 纤或单模光纤传输激光光束。

通过改变光纤 🦈 参数（例如直径、长、度折射率剖面）等因素来控制光束 🐧 模式。

2. 透镜 🐼 光束 🐬 整 🌾 形：

使用透镜对激光光束进行准直 🐘 、会聚或发散。

通过改变透镜的焦距、直、径、形状等参 🦢 数来控制光束直径能量分布和发散角。

3. 衍射光 🐦 学元件 🦈 （DOE）整 🐼 形：

采用衍射光栅或其他DOE器件来改 🌸 变激光光束的相位分布 🐳 。

通过调整DOE的衍射图案来控制 🐒 光束模式，实现 🦈 焦平面上的能量分布 💐 整形。

4. 空间光 🐬 调制器（SLM）整形：

使用SLM来控制激光光束的相位或偏 💐 振态 🦅 。

通过调节SLM上 🐱 的调制图案，可以改变光束方向、形 🐬 状和能量分布。

5. 平面 🌲 波 💐 导整 🌼 形：

使用平面波导将激光光 🐡 束 🌺 限制在特定区 🌵 域。

通 🐱 过改变波导的 🐶 宽度、高度和掺杂浓度等参 🐠 数来控制光束模式。

6. 光学自整形 🐱 （OSA）：

利用非线性光学效应使激光光束在传播 🐟 过程中自身整形 🕸 。

通过调整光束参数（例如波长、功、率非线性介质）等因素来实 🐋 现光束模式 🦉 演变。

7. 谐 🦄 振腔整形：

利用谐振腔对激 🌸 光光束进 🐎 行整形。

通过 🦟 改变谐振腔的 🐎 结构（例如腔长、反射率）来控制光束模式。

这些整形方法可以根 🐅 据特定的焊接要求和材料特性进行选择和组合以，实现所需的激光光束形状、能量分布和发散角。