雷射焊接技術

雷射焊接技術

華日溶科技-教育訓練用1概述2雷射焊接原理3雷射焊接技術參數的作用與實驗選擇4雷射焊接實用舉例5雷射焊接技術的發(fā)展前景

華日溶科技1概述雷射焊接是一種無接觸加工方式，對焊接零件沒有外力作用。雷射能量高度集中，對金屬快速加熱后快速冷卻，對許多零件來講，熱影響可以忽略不計，可認為不產生熱變形或者說熱變形極小。能夠焊接高熔點、難熔、難焊的金屬，如鈦合金、鋁合金等。雷射焊接過程對環(huán)境沒有污染，在空氣中可以直接焊接，與需在真空室中焊接的電子束焊接方法比較，雷射焊接技術簡便。雷射焊接在電子工業(yè)、國防工業(yè)、儀表工業(yè)、電池工業(yè)、醫(yī)療儀器以及許多行業(yè)中均得到了廣泛的應用。華日溶科技圖3.1雷射焊接的零件

華日溶科技2雷射焊接原理雷射焊接常用的雷射光源是氣體CO2激光器和固體YAG激光器，依激光器輸出功率的大小和工作狀態(tài)，激光器工作的方式有連續(xù)輸出方式和脈沖輸出方式。被聚焦的激光束照射到焊件表面的功率密度，一般在104～107W/cm2。其焊接的機制也因功率密度的大小，區(qū)分為雷射熱傳導焊接和雷射深熔焊接。華日溶科技2.1雷射熱傳導焊接焊件結合部位被雷射照射，金屬表面吸收光能而使溫度升高，熱量依照固體材料的熱傳導理論向金屬內部傳播擴散。雷射參數不同時，擴散時間、深度也有區(qū)別，這與激光脈沖寬度、脈沖能量、重復頻率等參數有關。被焊工件結合部位的兩部份金屬，因升溫達到熔點而熔化成液體，很快凝固后，兩部份金屬熔接焊在一起。華日溶科技熱傳導型雷射焊接，需控制雷射功率和功率密度，金屬吸收光能后，不產生非線性效應和小孔效應。雷射直接穿透深度只在微米量級，金屬內部升溫靠熱傳導方式進行。雷射功率密度一般在104～105W/cm2，使被焊接金屬表面既能熔化又不會汽化，而使焊件熔接在一起。華日溶科技圖3.2

YAG雷射頭照片華日溶科技2.2雷射深熔焊接與雷射熱傳導焊接相比，雷射深熔焊接需要更高的雷射功率密度，一般需用連續(xù)輸出的CO2激光器，雷射功率在200～3000W的范圍。雷射深熔焊接的機制與電子束焊接的機制相近，功率密度在106～107W/cm2的激光束連續(xù)照射金屬焊縫表面，由于雷射功率熱密度足夠高，使金屬材料熔化、蒸發(fā)，并在激光束照射點處形成一個小孔。這個小孔繼續(xù)吸收激光束的光能，使小孔周圍形成一個熔融金屬的熔池，熱能由熔池向周圍傳播，雷射功率越大，熔池越深，當激光束相對于焊件移動時，小孔的中心也隨之移動，并處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。小孔的移動就形成了焊縫，這種焊接的原理不同于脈沖雷射的熱傳導焊接。華日溶科技圖3.3雷射深熔焊接小孔效應示意

華日溶科技雷射深熔焊接依靠小孔效應，使激光束的光能傳向材料深部，雷射功率足夠大時，小孔深度加大，隨著激光束相對于焊件的移動，金屬液體凝固形成焊縫，焊縫窄而深，其深寬比可達到12：1。雷射深熔焊接需要足夠高的雷射功率，但幾百瓦的CO2激光器，當雷射模式好時，也能產生小孔效應，這是因為基模光束聚焦后能夠獲得高功率密度。華日溶科技圖3.4

CO2深熔焊接機示意

華日溶科技雷射深熔焊接的焊接速度與雷射功率成正比，熔深與速度成反比，欲使熔接速度增加、熔深加大，就必須選用大功率激光器。為獲得高速度、高質量的焊接效果，常用1500～3500W之間的連續(xù)CO2激光器進行焊接。

華日溶科技圖3.5

大功率CO2激光器內部結構及外形華日溶科技3雷射焊接技術參數的作用與實驗

選擇3.3.1雷射焊接技術的主要參數對脈沖雷射器來講就是平均雷射功率的大小，保證了足夠的雷射功率，在熱傳導焊接中，激光器工作于脈沖狀態(tài)，因而脈沖能量、脈沖寬度和雷射重復頻率就是很重要的參數。當然，雷射外光路的設計、聚焦系統(tǒng)、焊接時離焦量大小的影響也是必須注意的，焊接的速度或者說光斑的重迭率，激光脈沖的重復頻率，也要有適當的配合。為了防止焊接過程中工件材料的氧化，需要選用適當的保護氣體，而且保護氣體的流量大小、吹氣方式，或者說是吹氣噴嘴形狀的設計都是很有關系的。華日溶科技圖3.6雷射焊接頭的實物照片

華日溶科技3.2雷射焊接主要參數的選擇一、雷射功率雷射功率的大小是雷射焊接技術的首選參數，只有保證了足夠的雷射功率，才能得到好的焊接效果。雷射功率較小時，雖然也能產生小孔效應，但有時焊接效果不好，焊縫內有氣孔，雷射功率加大時，焊縫內氣孔消失，因此雷射深熔焊接時，不要采用勉強能夠產生小孔效應的最小功率。適當加大雷射功率，可以提高焊接速度和熔深，只有在功率過大時，才會引起材料過分吸收，使小孔內氣體噴濺，或焊縫產生疤痕，甚至使工件焊穿。華日溶科技圖3.7不同焊接參數與熔深的關系華日溶科技為使焊縫平整光滑，實際焊接時，雷射功率在開始和結束時都設計有漸變過程，啟動時雷射功率由小變大到預定值，結束焊接時雷射功率由大變小，焊縫才沒有凹坑或斑痕。華日溶科技二、激光脈沖寬度雷射熱傳導焊接中，激光脈沖寬度與焊縫深度有直接關系，也就是說脈沖寬度決定了材料熔化的深度和焊縫的寬度。據文獻記載，熔深的大小隨脈寬的1/2次方增加。如果單純增加脈沖寬度，只會使焊縫變寬、過熔，引起焊縫附近的金屬氧化、變色甚至變形。因此，特殊要求較大熔深時，可使聚焦鏡的焦點深入材料內部，使焊縫處發(fā)生輕微打孔，部份熔化金屬有汽化飛濺現(xiàn)象，焊縫深度變大，此時焊縫表面平整度可能稍差。必要時，改變離焦量重復焊接一遍，可使焊縫表面光滑美觀。華日溶科技三、激光脈沖波形熱傳導型雷射焊接使用重復脈沖雷射焊接材料，為了焊接效果好，就要對激光脈沖波形有一定要求。借用電子電路技術中仿真線的概念，由電感電容網絡組成仿真線，通過仿真線放電形成特定形狀的激光脈沖，一般通過L-C仿真線網絡可以將脈沖展寬，得到一個平頂寬脈沖。根據需要可以使脈寬在3～5ms，最大可做到30ms。華日溶科技圖3.8仿真線脈沖形成網絡華日溶科技金屬在常溫下對雷射反射率較高，如鋼鐵類金屬表面對1064nm波長的YAG雷射的反射率達60%，但金屬表面溫度升高以后，反射率迅速下降，金屬對雷射能量的吸收率很快增加。簡單的方波脈沖使焊斑熔化不好，流動性差，甚至出現(xiàn)裂紋，焊接效果不理想。這就需要對仿真線參數進行修正。為了使雷射光波形前緣出現(xiàn)高幅值尖峰，將仿真線第一網孔L1C1組合中的電感L1減小或去掉，C1用低感或無感電容，使雷射光波形前緣陡峭，有利于迅速降低反射率，加強對光能的吸收。同時對仿真線最后一組或兩組的電感L4或L5的電感量適當增大，推遲放電速度，使雷射波形有個拖尾，在焊接過程中，對于熔融部份的金屬得到減緩凝固的作用，對于鋁合金等材料的焊接，有很明顯的改進作用。華日溶科技圖3.9

氙燈放電波形

華日溶科技當焊接工件以一定速度移動時，雷射熔斑相互重迭，重迭率由工件移動速度和雷射重復頻率來決定。這種焊接狀態(tài)與單脈沖點焊不同，當一個激光脈沖聚焦的光斑照射到焊縫處時，前一個激光脈沖已將該處金屬材料加熱，且前一個光斑照射的部份金屬已呈熔融狀態(tài)，尚未來得及凝固或者說未能完全凝固。因而這個激光脈沖到來時，焊縫處的溫度升高，金屬的反射率降低，并不需要前置尖峰脈沖的雷射波形。一般可以通過重復的熔斑對工件實現(xiàn)密封焊接，這是國內外目前使用最多的激光脈沖波形。華日溶科技圖3.11重復脈沖雷射放電波形

華日溶科技傳統(tǒng)的電子電路與微處理機結合，實現(xiàn)了以前電子電路無法實現(xiàn)的功能，有效地提高了整機的性能和水平，通過單芯片微處理機使激光脈沖可任意設置的激光器，就是當前的較先進的一項技術，提高了雷射焊接機的功能，本來不能焊接或焊不好的材料也可以焊得很好了。華日溶科技圖3.12

可任意設置的激光脈沖波形華日溶科技四、激光脈沖重復頻率熱傳導焊接中，激光器發(fā)出重復頻率激光脈沖，每個激光脈沖形成一個熔斑，焊件與激光束相對移動速度決定了熔斑的重迭率，一系列的熔斑形成魚鱗紋似的漂亮焊縫。如儀器、儀表、電池、繼電器外殼的密封，板材、管件或需要連接的電子零件、機械零件的焊接等大都使用這種方法。為了實現(xiàn)雷射密封焊接，對于雷射光斑的重復頻率有一定要求，一般要重迭70%以上，因為每一個熔斑都是材料表面吸收了雷射的能量通過熱傳導向四周擴散的，所以熔斑斷面形狀為半球形，如圖3.14所示，為了達到一定厚度的熔深，只有在高重復頻率下才能達到密封焊接。華日溶科技圖3.14重復激光脈沖的焊接效果華日溶科技航空儀表外殼雷射密封焊接后，要求漏氣率小于10-8～10-10Pa．L/s，這是很高的指標，只有用氦質譜儀才能檢測。

華日溶科技五、離焦量的選擇對于能夠正常焊接的雷射功率（或是脈沖能量），在焦平面處的雷射功率密度往往已經超過雷射焊接所需的功率密度，在焦點位置焊接，可能會出現(xiàn)金屬汽化、熔渣飛濺或是打孔現(xiàn)象。正確焊接技術是使焦平面離開工件表面一小段距離，這個距離稱為離焦量。如圖3.15所示，以工件表面為準，焦平面深入工件內部稱為負離焦，焦平面在工件之外稱為正離焦。華日溶科技圖3.15焦平面示意華日溶科技一般對熔深要求不高時最好用正離焦，這樣很容易獲得牢固美觀的焊縫。實際焊接過程中經常是激光器各項參數設置完畢后，最后經由微調離焦量，來達到完美的焊接效果。離焦量的選擇和聚焦鏡的焦距數值大小有關，焦平面處的光斑尺寸D與聚焦鏡的焦距F和激光束的發(fā)散角θ有關，即

D＝Fθ焊接0.5～1mm厚鋼板時，聚焦鏡焦距通常是100～200mm，對光斑尺寸要求并非十分嚴格，因而離焦量的選取也有較大的范圍。雷射焊接金屬膜片時，要求熔斑直徑小，聚焦鏡的焦距也小，在這種情況下離焦量的選擇要謹慎，離焦量不宜太大。華日溶科技六、保護氣體在一些對焊接技術要求嚴格的場合，如要求焊縫美觀、密封、無氧化痕跡的產品，或是易于氧化難于焊接的鋁合金材料，在焊接過程中就必須施加保護氣體。氮氣室上部有透光平板玻璃，允許波長為1064nm的激光束射入到焊件的焊縫上，氮氣室內充滿氮氣，這樣被焊接金屬零件在加熱熔化過程中就不會氧化，如焊接鋼類零件或不銹鋼類零件時，得到的焊縫是閃亮的，密封效果也好。華日溶科技圖3.16氮氣室示意

華日溶科技在要求高度密封、漏氣率很低的工件焊接時，最好使用氬氣，焊接效果會更好，一次焊接密封成功率高，而且焊縫美觀。保護氣體除防止熔化金屬被氧化之外，還有一個作用就是吹掉焊接過程中產生的電漿火焰，電漿火焰本身對雷射能量有吸收、散射作用，影響焊接效果，減少熔接深度。雷射深熔時，在一定壓力流速下的保護氣體能夠迅速清除熔化區(qū)的空氣，避免金屬氧化，同時保護氣體能夠將電漿火焰保持在熔池小孔內部，熔池內部熱量增多，使焊縫的熔深加大。華日溶科技圖3.17帶保護氣體噴嘴的雷射焊接頭

華日溶科技4雷射焊接實用舉例3.4.1新型電池的雷射焊接航空飛行器上改用鋰離子電池后，比能量是鎘鎳電池的2～3倍，是氫鎳電池的1.5～2倍。用在攝錄像機上，用在移動電話上，用在筆記本計算機上，都使這些移動電子產品體積大為縮小，待機時間倍增。鋰離子電池一經問世，產銷量便迅速增加。2000年年產量達4.5億支以上，近年來產量還在不斷增加，而且又將成為正在研制的電動汽車的首選電源。鋰離子電池，有幾道程序如極耳焊接、安全閥焊接、負極焊接、外殼密封焊接等，均以雷射焊接為最佳技術。華日溶科技技術參數鎘鎳蓄電池氫鎳蓄電池鋰離子蓄電池工作電壓／V1.21.23.6質量比能量W．h/kg5065105體積比能量W．h/h150200270充放電次數5005001000自放電率／%25～3030～356～9表3.1各種蓄電池主要性能對比

華日溶科技一、極耳安全閥的自動焊接新型電池內部裝有防爆裝置，稱為安全閥，鋰離子電池有內部膨脹爆炸危險，因而電池必須裝有安全閥，作為安全保障。安全閥結構巧妙，為用雷射焊接牢固的、一定形狀的兩個鋁質金屬片，由雷射熔斑形成的抗拉強度，需在設計值范圍之內，即通過雷射熔斑使電池內部形成通路，但當內部壓力升高到一定值時，雷射熔斑被撕開，起到保護作用。華日溶科技圖3.18

電池安全閥結構示意

華日溶科技圖3.19

雷射焊接安全閥的自動裝置示意

華日溶科技極耳的雷射焊接技術比較復雜，由于是大量生產，焊接過程必須自動化、高生產率才能滿足市場需求。圖3.20是雷射自動焊接極耳的裝置示意，作為電池正極片的極耳與安全閥的孔板焊在一起，圖標裝置的核心結構是一個有36個V形槽的圓形轉盤，V形槽用來確定電池的位置，在電池極耳下面有放置安全閥的圓坑，安全閥與電池主體可以依圖標裝置自動上料，也可以手工上料。

華日溶科技圖3.20雷射自動焊接極耳裝置示意

華日溶科技二、方形電池外殼的雷射頂焊密封技術手機電池外形尺寸希望越小越好，現(xiàn)在流行的長方形截面的手機電池，也稱口香糖電池。其封口一般是在電池頂部有一個長方形蓋板，板上帶有正極引出端，將蓋板塞入外殼與口平齊，然后用雷射將蓋板與外殼之間的長方形縫隙，以重復脈沖方式焊好密封即可。華日溶科技圖3.22

新型電池專用YAG雷射焊接機

華日溶科技圖3.23

雷射頂焊方形電池的方法示意

華日溶科技三、方形電池外殼的雷射側焊密封技術1.方形電池中心旋轉式雷射自動焊接機脈沖YAG雷射焊接機的雷射平均功率多為300～700W，脈沖重復頻率1～100Hz，激光脈沖寬度1～10ms，單脈沖最大能量約30J，石英光纖傳輸，光纖長度10～50m。在光纖出口，由聚焦系統(tǒng)組成雷射焊接頭，焊接頭和被焊接電池之間的相對運動由微處理機控制，雷射焊接過程自動進行，更換電池的動作是人工操作。華日溶科技圖3.24

電池中心旋轉式雷射側焊密封技術華日溶科技雷射焊接過程中焊縫熔化階段會產生電漿火焰，該火焰對于入射激光束有遮擋作用，對激光束產生吸收和散射，使焊接質量下降。圖3.25表示的方法，使激光束傾斜一個角度入射，這樣產生的電漿火焰就會反射到另一個方向，不再遮擋入射激光束。

華日溶科技圖3.25

雷射傾斜入射示意

華日溶科技2.側邊旋轉式雷射側焊密封方形電池外殼技術雷射焊接過程中，靠工作臺的移動和轉動就完成了全部焊接過程，雷射不必中斷，棱角焊接效果也好。如果通過程序設計，使雷射焊接到棱角位置時，雷射重復頻率自動降低，轉到直線焊縫時，再恢復到預置重復頻率，焊接效果會更好，焊縫美觀，密封成功率高，生產率也高于前一種方案。華日溶科技圖3.26側邊旋轉式電池焊接方案示意

華日溶科技3.履帶式雷射自動焊接側邊密封電池為了保證雷射頭到焊縫的距離穩(wěn)定不變，電池上下兩面在雷射焊接位置，均有定位壓緊裝置。雷射頭L1焊完一邊焊縫之后，傳送帶推動電池前移過程中，設有電池轉向機構，自動使電池翻身，焊過的一面倒向下面，未焊的一面向上，繼續(xù)前進時，便進入第二個雷射頭L2，開始焊接第二面的焊縫，所有附屬機構與雷射頭L1焊接位置一樣。傳送帶向下運轉的時候，電池自動跌入下料倉，完成了電池兩邊的焊接程序。華日溶科技圖3.27履帶式雷射自動焊接方形電池外殼設備

華日溶科技4.雙路對焊式自動雷射焊接電池激光束也是由同一臺激光器輸出，四束雷射均進入石英光纖），L3和L4與L1、L2也是同時出光，將還未焊過的兩條焊縫同時焊好。至此，電池的四條焊縫經兩次焊接即已完成。電池隨即進入下料倉。華日溶科技圖3.28雙路對焊方形電池

華日溶科技圖3.29所示為雷射經過分束裝置被分別耦合到六根光纖里，然后傳輸到需要焊接的地方。圖3.29雷射分光裝置華日溶科技4.2精密儀表零件的雷射焊接一、壓力膜片的雷射焊接自動化壓力傳感監(jiān)測系統(tǒng)的壓力敏感組件，是一個厚度僅有0.06mm的不銹鋼膜片，一般口徑有

40～60mm左右，將膜片固定在一個不銹鋼框架上，組成壓力儀表的一個零件，最好的固定方法就是采用雷射焊接。曾經用過特種膠水粘接，或氬弧焊的方法焊接，相比之下雷射焊接還是具有明顯的優(yōu)點，不僅焊縫美觀，而且密封效果好。被焊框架和膜片用壓圈固定好以后，在膜片上方很小的密閉氣室內可以充滿具有壓力的氮氣。氮氣的作用有兩個：其一，是保護雷射焊接過程中熔化金屬不被氧化，使熔道組成的焊縫整齊美觀。其二，是通過足夠大的壓力，迫使膜片與框架緊密接觸，以保證雷射焊接過程中達到充分的熱傳導效果。華日溶科技圖3.30

帶有氮氣室的壓力膜片雷射焊接裝置

華日溶科技氮氣室需要密不漏氣，每次更換焊件，夾具又必須反復開啟，因而帶有氮氣室的夾具，在結構設計上稍顯復雜。圖3.31所示為一種用機械方法固定膜片的夾具，這種夾具無需氮氣室，而是用一個金字塔形的金屬塊壓緊膜片內部，膜片外緣用一個壓圈壓平，只露出焊縫部份承受激光束的照射，焊接效果很好。華日溶科技圖3.31

壓力膜片的機械固定裝置

華日溶科技二、精密儀表的雷射焊接撓性接頭是撓性陀螺的最關鍵零件，內、外兩層接頭形狀復雜，容易損壞，不能受到沖擊，稍有碰撞便不能使用，總之要輕拿輕放。內、外兩層接頭要求轉過、焊成一體才能使用。雷射焊接撓性接頭。由于零件很小，能夠承受的熱量不大，加到零件上的雷射能量過大時，會使工件整體升溫，引起機械連接處產生塑性變形，使之失去彈性，造成零件損壞。華日溶科技圖3.32(a)中的焊縫可以垂直工件表面焊接，圖3.32(b)中的焊縫工件有臺階結構，所以將激光束調整到左右角度，傾斜入射，焊接效果更好。一般選用瞬時功率在105～107W/cm2，雷射平均功率在50～80W之間，重復頻率10～35Hz，脈沖寬度在3～7ms之間，焊接速度在5mm/s，焊縫質量較好，焊接時不需要添加任何焊劑和焊料，焊接完成后工件變形小，熱影響區(qū)也小，一般熔深在0.3～0.5mm左右，焊縫的金相組織為麻田散體，測試硬度、抗拉強度均達到標準要求。華日溶科技圖3.32雷射焊接撓性陀螺接頭示意華日溶科技為了使雷射焊接效果好，當密封程序選擇了雷射焊接技術時，焊縫處的結構形狀最好要有適當的修改，以適應雷射焊接的需要。首先焊縫處兩個部份工件的對接處間隙要小，如果是圓柱形工件，配合部份要選稍緊的滑動配合，否則焊后難密封。如圖3.33(a)所示為兩部份工件簡單對接，對接部份因機械加工精度誤差會造成對接間隙，焊接過程雷射引起的火花，可能會噴進儀表內部造成電路損傷。最好焊接部份要有止口結構，而且承受雷射處的形狀設計為圖3.33(b)所示的結構，焊縫兩邊各有一條凹槽，其作用是限制雷射熱量向兩邊傳導，強迫雷射熱量向焊縫深處傳導，這樣焊接效果更好，焊后雷射熔道平整光滑，止口得到了保護儀表內部零件，不會被雷射火花所傷害的作用。華日溶科技圖3.33焊接處止口結構

華日溶科技為了達到雷射焊接后密封良好的效果，還應注意考慮以下因素。焊縫處零件表面清潔，不能存在油污、棉絮等有機物，甚至焊縫處材料的雜質也會造成局部漏氣，雷射焊接性能穩(wěn)定可靠，雷射參數能夠大范圍的調節(jié)，聚焦透鏡焦距的選擇和離焦量的選擇都有關系，保護氣體的種類和吹氣壓力、流量也需注意，工件的機械加工精度、設計上的尺寸、公差的選擇、零件焊接前的清潔方法都是與密封效果有關的因素。類似要求雷射密封焊接的儀表零件有小型繼電器、石英振子、心臟起搏器、助聽器、各類傳感器等。華日溶科技圖3.34光纖通訊組件的雷射焊接裝置華日溶科技三、儀表電器外殼密封焊接太空航空系統(tǒng)廣泛使用的陀螺儀表、繼電器、石英振子、半導體組件、加速度計、核燃料盒等，密封焊接之后，大多要求內部為真空狀態(tài)，漏氣率小于～Pa．L/s，漏氣率需用質譜儀檢測，除了用YAG雷射焊接之外，任何傳統(tǒng)方法都不能達到上述要求。脈沖寬度和脈沖形狀對雷射焊接陀螺儀表是一項重要參數，未經成形的激光脈沖，不適合于特殊焊接。單脈沖能量大小也是一項重要參數，對于一臺雷射焊接機而言，單脈沖能量與激光脈沖重復頻率有關系。一般對儀表零件密封焊接時，單脈沖能量需要大于3J，否則熔化區(qū)較淺，如果熔深小于0.2mm，盡管焊縫外觀平整，氣密性也不好。一般常用激光脈沖能量在5～6J時，熔深0.3～0.5mm，焊接效果比較好。華日溶科技激光脈沖重復頻率一方面決定生產率即焊接速度，實際重點考慮的還是焊接質量，一般常用15～35Hz，還要求雷射焊接的平均功率大小，當脈沖頻率高時，需要的脈沖能量可以減少，兩脈沖之間的時間間隔短，前一個脈沖能量產生熱量導致的溫升還沒降低，后面脈沖能量又作用上去，使得材料熔化所需的能量會適當降低。在一定重復頻率之下，只有降低重迭率才能有更高的焊接速度，每一個激光脈沖在焊縫處都產生一個半球形熔斑，只有光斑重迭率在60%～70%時氣密封性才好。離焦量的大小在于控制雷射功率密度，一般需在104～106W/cm2，使雷射作用于金屬表面適合于焊接，主要引起焊縫處熔化，而不是汽化。實現(xiàn)密封焊接還需選用恰當的保護氣體，惰性氣體可以防止熔道表面氧化變黑，焊接陀螺儀表常用氬氣或氮氣，氬氣效果好，使焊縫白亮，但價格高。華日溶科技4.3雷射焊接在汽車制造業(yè)中的應用雷射焊接是在汽車制造業(yè)中，使用最多的雷射加工技術，最早用在汽車變速箱齒輪組的焊接，采用2～3kW的連續(xù)CO2激光器，再配備必要的清洗、壓緊、轉動臺、激光器、水冷系統(tǒng)、導光系統(tǒng)、保護氣體系統(tǒng)以及在線檢測設備，整套設備運轉起來加工速度很快。汽車制造業(yè)大量采用雷射搭焊薄鋼板和不等厚鋼板，充分利用雷射焊縫性能優(yōu)良的特性，焊接后再沖壓成型，不會開裂。圖3.35是汽車側門不等厚鋼材搭焊的例子，由最佳組合的幾塊板材焊接而成，經一次沖壓后成為車門零件，一方面提高了車身的精度，與老技術相比，使多個沖片一體化減少了許多沖模，所以不僅使車身重量減輕，而且使成本下降。華日溶科技圖3.35雷射拼焊車門板材

華日溶科技圖3.36采用多個YAG棒組合的激光器

華日溶科技一輛汽車的車身、底盤共由300種以上的零件組成，采用搭焊技術后能使零件數減少66%，局部采用厚板就可以去掉加強桿，一次沖壓成型。例如，汽車內門板過去用0.8mm的鋼板沖壓成型，為安裝反光鏡，在安裝基座部位必須焊上加強件，現(xiàn)在將2mm坯板和0.8mm坯板用雷射焊在一起，然后沖壓成型，這樣每扇門可以減輕1.35kg，不僅簡化了制程，而且降低了成本。華日溶科技圖3.37部份采用雷射焊接技術的沖壓成型件

華日溶科技采用雷射焊接技術，把形狀彎曲復雜的沖壓件，改為雷射搭焊件，如圖3.38所示。如果依照零件形狀直接沖裁，圖標陰影部份廢料得不到利用，將零件改成兩塊，沖裁后，再用雷射焊接，材料利用可提高10%。華日溶科技圖3.38

馬自達公司應用雷射焊接實例

華日溶科技圖3.40示出的是日本電裝株式會社定子固定的技術發(fā)展過程?？梢钥闯觯咨浜附拥暮缚p整齊美觀，效果最好，而氬弧焊的焊縫又寬又粗糙。華日溶科技圖3.40汽車電機定子的固定方法

華日溶科技通用汽車公司用3kW的連續(xù)Nd：YAG激光器焊接Oldsmo