激光技术在制造业中的应用是各国研究的重点。随着工业发展对高效，环保和自动化的需求，激光技术的应用已迅速扩展到许多制造领域。在此基础上，激光焊接工艺将成为激光应用的重要方面之一。

激光焊接是激光加工技术应用的重要组成部分，是21世纪最引人注目，最有前途的焊接技术。

早在上世纪末，欧美国家就已将激光焊接全面应用于工业生产。在加快激光焊接技术研发的同时，中国逐步建立了产学研结合的发展体系。个别领域也取得了重大突破。

随着工业制造业的发展，高效，灵活，环保的加工技术将受到青睐。激光焊接采用高能束聚焦方式，可以实现焊接过程中难以实现的深度焊接，快速焊接等焊接工艺，特别是激光焊接设备灵活，实时在线检测技术成熟，能够实现为了大规模生产自动化，大量激光焊接生产线已投入工业生产。

实践证明，激光焊接广泛应用于加工行业。基本上，可以使用传统焊接技术领域，可以胜任激光焊接，焊接质量更高，加工效率更快。

采用激光技术的焊接技术

激光焊接是利用激光的辐射能量实现有效焊接的过程。其工作原理是：以特定方式激发激光活性介质(如CO2和其他气体的混合物，YAG钇铝石榴石晶体等)。腔中的往复振荡形成受激辐射束。当梁与工件接触时，其能量被工件吸收，并且当温度达到材料的熔点时可以进行焊接。

1.激光焊接模式

激光焊接可分为导热焊接和深熔焊接。前一种热量通过热传导扩散到工件内部，只有焊缝表面熔化。工件内部未完全穿透，基本上不发生汽化，主要用于低速薄壁。材料的焊接;后者不仅完全穿透材料，而且蒸发材料以形成大量的等离子体。由于大的热量，在熔池的前端发生锁孔现象。

深穿透焊接可以彻底穿透工件。具有高输入能量和快速焊接速度，是最广泛使用的激光焊接模式。

2.激光焊接的焊缝形状和微观结构

由于激光产生的光斑尺寸较小，焊缝周围的热影响区比普通焊接工艺小得多，激光焊接一般不需要填充金属，因此焊缝表面是连续均匀的，外表很美。诸如孔隙和裂缝之类的表面缺陷非常适用于焊缝轮廓至关重要的应用。尽管聚焦区域相对较小，但激光束的能量密度很大(通常为103至108W / cm2)。

在焊接过程中，金属被非常快速地加热和冷却。熔池周围的温度梯度相对较大，因此接合强度通常高于基底金属的接合强度。相反，关节可塑性相对较低。目前，双焦点技术或复合焊接技术可以提高接头质量。

3.激光焊接的优缺点

激光焊接如此受重视的原因在于其独特的优势：

1.激光焊接可以实现高质量的接头强度和大的纵横比，焊接速度更快。

2.由于激光焊接不需要真空环境，因此可以通过透镜和光纤实现远程控制和自动化生产。

3.激光具有较大的功率密度，对难以焊接的材料(如钛，石英等)具有良好的焊接效果，可焊接不同性能的材料。

当然，激光焊接也有缺点：

1.激光和焊接系统部件较贵，因此初期投资和维护成本高于传统焊接工艺，经济效益差。

2.由于固体材料对激光的吸收率低，特别是在等离子体出现后(等离子体对激光具有吸收效应)，激光焊接的转换效率通常较低(通常为5%至30%)。

3.由于激光焊接焦点小，工件接头设备精度高，设备偏差小，加工误差大。

随着激光焊接的普及和激光器的商业化生产，激光设备的价格大幅下降。高功率激光器的发展以及新型复合焊接方法的开发和应用也改善了激光焊接转换效率的缺点。据信，在不久的将来，激光焊接将逐步取代传统的焊接工艺(如电弧焊和电阻焊)。成为工业焊接的主要方式。作为一种新型材料，不锈钢由于其耐腐蚀性和可成形性而被广泛应用于航空航天，汽车零部件等领域。激光焊接在不锈钢中的应用占有非常重要的地位，特别是在汽车工业中，车身全部通过焊接连接。但是，由于诸多因素，不锈钢板焊接存在变形问题，控制难度大，不利于相关领域的可持续发展。因此，加强对不锈钢板激光焊接变形的研究具有重要意义。

焊接变形的危害及影响焊接变形的主要因素

影响焊接变形的主要因素是焊接电流，脉冲宽度和频率。随着焊接电流的增加，焊缝宽度增大，飞溅现象逐渐发生，导致焊缝表面氧化变形，并伴有粗糙感;当脉冲宽度达到一定水平时，脉冲宽度增加，使焊接接头的强度增加。材料表面上的传热能量消耗也增加。蒸发导致液体溅出熔池，导致焊点的横截面积小，从而影响接头强度。焊接频率对不锈钢板焊接变形的影响与钢板的厚度密切相关。对于0.5mm不锈钢板，当频率达到2Hz时，焊接重叠率较高;当频率达到5Hz时，焊缝严重烧伤，热影响区域变宽，变形大。可以看出，加强焊接变形的有效控制势在必行。

3.有效对策避免激光焊接变形

为了减少激光焊接变形的问题，提高不锈钢板的焊接质量，我们可以从优化焊接工艺参数入手。具体操作方法如下：

3.1积极引入正交试验正交试验主要是指通过正交表分析和排列多因素实验的数理统计方法。它可以使用较少的试验来获得有效的结果并推断最佳实施。同时，还可以进行深入分析，获取更多相关信息，并为具体工作提供基础。通常，选择焊接电流，脉冲宽度和激光频率作为要研究的关键对象。焊接变形被视为指标，其被控制到最小值，并且遵循合理的原则，并且因子水平被控制在适当的范围内。对于厚度为0.5 mm的不锈钢板，电流可控制在80到96 I / A之间;频率在2到5 f / Hz之间。

3.2正交表的选择

在正常情况下，测试因子的数量应与正交表中的级别数一致。因子的数量应小于正交表中的列数。正交表的合理设计可以为后续的研究工作提供相应的支持和帮助。

3.3测试结果范围分析

根据厚度为0.5mm的不锈钢板的试验结果，各柱的极差不相等，证明每个元件的不同水平具有特殊的特性，且影响不一样。激光焊接变形的影响是电流，脉冲宽度和频率，综合因素，激光最佳焊接工艺参数应由电流85A控制，脉冲宽度7ms，频率3Hz，控制焊接参数三个值可以保证最小厚度为0.5mm的不锈钢板焊接变形。

对于不锈钢板厚度为0.8 mm的不锈钢板，当变形最小化时，电流，脉冲宽度和频率等参数应分别控制在124 A，8 ms和4 Hz。焊缝的抗拉强度。厚度为1mm的不锈钢板分别为160A，11MS和5Hz。在激光焊接过程中，焊接人员将参数控制在合理的范围内，既可以提高焊接质量和效率，又可以避免钢板变形，满足生产要求。随着科学技术的飞速发展，焊接变形技术的控制也得到了发展，如有限元模拟在焊接变形控制等方面的应用，通过焊接温度和应力避免焊接变形问题，提高了焊接变形技术。不锈钢板的应力平衡，避免钢板焊接变形的同时，还可以提高焊接质量，促进相关领域的健康发展。