激光頭加工技術是利用激光束與物質之間的相互作用來切割，焊接，表面處理，沖壓和微機械材料（包括金屬和非金屬）的技術。激光頭加工作為一種先進的制造技術設備，已廣泛應用于汽車，電子，電器，航空，冶金，機械制造等行業(yè)。它在提高產品質量和勞動生產率，自動化，無污染和減少材料消耗方面發(fā)揮著越來越重要的作用。

焊接頭激光加工

焊接頭的激光加工是一種加工方法，它使用聚焦激光束作為熱源轟擊工件，熔化金屬或非金屬工件，形成小孔，切口，連接，包層等。激光加工本質上是一個相互作用的過程。在顯微鏡下，它是一個量子過程。在宏觀上，它被反射，吸收，加熱，熔化和蒸發(fā)。

在具有不同功率密度的激光頭光束的照射下，材料的表面區(qū)域發(fā)生了各種變化，包括表面溫度升高，熔化，氣化，孔隙的形成和光致等離子體的產生。

1. 激光焊接頭功率密度小于數量級

當激光頭功率密度小于數量級時，金屬對激光頭能量的吸收僅導致材料表面溫度的增加，但固相保持不變。主要用于表面熱處理，相變硬化處理或部分釬焊。當激光頭功率密度在數量級內時，產生熱傳導型加熱，材料表面層熔化，主要用于表面重熔，合金化，包覆和熱傳導型焊接（如板材高 - 速焊和精密點焊等）。

2. 激光焊接頭功率密度達到數量級

當激光焊接頭功率密度達到數量級時，在激光頭光束照射下，激光焊接頭熱源的中心加熱溫度達到金屬的沸點，形成等離子體蒸氣和強氣化，并在氣化膨脹壓力的作用下，液體表面向下凹陷，形成深層融化的毛孔;同時，金屬蒸汽在激光焊接頭光束的作用下電離，產生光致等離子體。該階段主要用于激光束深熔焊接，切割和鉆孔。

3. 激光焊接頭光束功率密度大于數量級

當激光束的功率密度大于數量級時，光致等離子體將沿著激光束的入射方向傳播，形成等離子體云團，這將導致等離子體對激光器的屏蔽。該階段僅適用于鉆孔，沖擊硬化和其他脈沖激光加工。

激光焊接頭的技術人員使用高功率密度激光束照射工件以熔化和蒸發(fā)材料，以進行特殊加工，如沖壓，切割和焊接。由于功率低，早期的激光加工主要用于鉆小孔和微焊。到20世紀70年代，隨著高功率二氧化碳激光器，高重復率釔鋁石榴石激光器的出現(xiàn)，以及對激光頭加工機理和技術的深入研究，激光焊接頭加工技術取得了長足的進步，其應用范圍也相應擴大。幾千瓦激光加工設備的出現(xiàn)，結合光電跟蹤，計算機數字控制，工業(yè)焊接機器人等技術，極大地提高了激光頭加工的自動化水平和使用功能。

激光頭加工設備由四部分組成，即激光，光學系統(tǒng)，機械系統(tǒng)，控制和檢測系統(tǒng)。激光輸出的高強度激光束通過透鏡聚焦在工件上，聚焦時的功率密度可以達到10000攝氏度以上，任何材料都會瞬間熔化和蒸發(fā)。激光加工利用這種光能的熱效應來焊接，沖壓和切割材料。通常用于加工的激光器主要是YAG固態(tài)激光器和二氧化碳氣體激光器。由于二氧化碳激光器具有結構簡單，輸出功率范圍大，能量轉換效率高的優(yōu)點，可廣泛應用于材料的激光加工。

推薦閱讀《傳聞：挑車看車頂，兩側無膠條的好！——激光焊接頭解惑》