激光焊接设备

    激光焊接设备主要由激光焊接室、激光发生器（包括冷却系统）、导光系统、焊接机和控制系统组成。

    （1）激光焊接室

    应用于车身焊接的激光功率较大，在工作中不可避免地会产生散射、折射等现象，甚至发生设备故障，这些对人体有危害。所以一般工厂都会在激光焊接的工位搭建一个封闭的焊接室，防护等级必须达到美国FDA激光安全标准Class 4级，避免激光泄露对人体造成伤害。当激光光束在工作时，焊接室内不允许有人。

    （2）激光发生器

    用于激光焊接的激光器主要有CO2气体激光器和YAG固体激光发生器两种，两者优缺点比较如表1所示。

激光发生器最重要的性能是输出功率和光束质量。从这两方面考虑，CO2激光器具有比YAG激光器更大的优势，是目前深熔焊接主要采用的激光器。CO2激光器在生产上的应用大多数还处在1.5～6kW范围，但现在世界上最大的CO2激光器已达50kW。而YAG激光器在过去相当长一段时间内提高功率有困难，一般功率小于1kW，可用于薄小零件的微联接。不过，近几年来，国外在研制和生产大功率YAG激光器方面已取得了突破性的进展，最大功率已达5kW，并已投入市场。由于其波长短，仅为CO2激光的1/10，有利于金属表面吸收，可以用光纤传输，使导光系统大为简化。可以预料，大功率YAG激光焊接技术在今后一段时间内将获得迅速发展，成为CO2激光焊接强有力的竞争对手。

    （3 ）导光和聚焦系统

    导光聚焦系统由圆偏振镜、扩束镜、反射镜或光纤、聚焦镜等组成，实现改变光束偏振状态、方向，传输光束和聚焦的功能，这些光学零件的状况对激光焊接质量有极其重要的影响。在大功率激光作用下，光学部件，尤其是透镜性能会劣化，使透过率下降；产生热透镜效应（透镜受热膨胀焦距缩短）；表面污染也会增加传输损耗。所以光学部件的质量，维护和工作状态监测对保证焊接质量至关重要。

    （4）激光焊接机

它的作用是实现光束与工件之间的相对运动，完成激光焊接，分焊接专机和通用焊接机两种。后者常采用数控系统，有直角坐标二维、三维焊接机或关节型激光焊接机器人。

表  CO2激光器和YAG激光器比较