激光焊以高能量密度、高精度成为现代焊接的核心技术,但操作的专业性直接决定焊缝质量与人员安全。以下100 条常识涵盖安全防护、参数设置、材料适配、缺陷防治等关键维度,既是入门指南,也是资深焊工的避坑宝典。

一、安全防护 30 条(底线准则)
1. 操作前必须穿戴符合国际标准的激光防护眼镜,镜片型号匹配激光波长。
2. 工作区域设置封闭隔离装置,配备安全互锁系统,开门即断激光。
3. 高功率设备需单独设立激光防护室,加装防护墙与负压排气系统。
4. 防护服选择阻燃材质,袖口、裤脚需收紧,避免裸露皮肤暴露。
5. 佩戴防烫、防激光穿透的专用手套,禁止徒手触碰焊接区域。
6. 设备必须可靠接地,接地电阻不超过 4Ω,杜绝电击风险。
7. 工作环境保持干燥,避免潮湿区域操作高压电路设备。
8. 定期检查电缆、插头完整性,破损部件立即更换,禁止带病运行。
9. 焊接区域严禁存放易燃易爆物品,配备干粉灭火器与防火毯。
10. 有害气体需通过局部排气装置排出,通风风速不低于 0.3m/s。
11. 非授权人员禁止进入工作区,现场设置清晰的激光危险警示标识。
12. 操作时避免直视激光束及反射光,即使佩戴防护镜也需减少直视时间。
13. 配备应急停机按钮,位置醒目易触,定期测试其灵敏度。
14. 激光防护镜需定期检测透光率,出现划痕、磨损立即更换。
15. 焊接产生的废渣、飞溅物需冷却后再清理,防止烫伤。
16. 禁止在设备运行时拆卸防护装置,维修需切断电源并挂牌警示。
17. 操作人员需通过专业安全培训,掌握紧急情况下的应急处置流程。
18. 长期作业时,每小时休息 10 分钟,避免眼部疲劳与粉尘吸入。
19. 使用空气净化设备过滤焊接烟尘,滤芯定期更换确保净化效果。
20. 设备启动前检查安全软件权限,确认无非法操作授权。
21. 焊接区域设置红外测温仪,实时监控环境温度,避免高温隐患。
22. 禁止用反射性材料作为工作台面,防止激光二次反射伤人。
23. 配备眼部应急冲洗装置,若激光意外接触眼睛,立即冲洗并就医。
24. 焊接后的工件需放置在防火托盘内,冷却至室温再转运。
25. 定期开展安全演练,提升操作人员应对设备故障、激光泄漏的能力。
26. 遵循设备制造商提供的安全指南,不擅自修改安全设置参数。
27. 多人协作时需明确分工,设置专职监护人员,避免误操作。
28. 焊接区域照明充足,避免因视线不佳导致操作偏差与安全事故。
29. 禁止在激光运行时跨越设备围栏,或进行无关的设备调试。
30. 建立安全台账,记录设备维护、防护装备更换、安全培训等情况。
二、参数设置 30 条(精度核心)
31. 激光功率决定熔深,薄板(0.5-2mm)选 200-800W,中厚板(3-10mm)用 800-3000W。
32. 脉冲频率越高焊接越精密,200Hz 以上适用于薄板,20-50Hz 适合深熔焊。
33. 焊接速度与功率呈反比,速度过快易虚焊,过慢会导致材料碳化。
34. 正离焦扩大光斑面积,适合表面焊接;负离焦提升能量密度,用于深熔焊。
35. 离焦量常规控制在 ±2mm,5mm 碳钢焊接用 - 1.5mm 离焦量可提升熔深 40%。
36. 脉冲宽度按板厚调整,薄板选 0.5-5ms,厚板延长至 5-20ms。
37. 保护气体流量控制在 8-15L/min,过大易干扰熔池,过小保护不足。
38. 喷嘴与工件距离保持 3-5mm,倾斜角度 45°-60° 最佳。
39. 不锈钢焊接常用连续模式(CW),精密件焊接采用脉冲模式。
40. 高反射材料(铜、铝)需用 1064nm 波长激光,配合氩气保护。
41. 铜焊接峰值功率需>5kW,脉宽缩短至 3ms,加装光束摆动装置。
42. 异种金属焊接时,焦点需偏向导热性好的一侧(如铜 - 钢焊接偏铜侧 0.3mm)。
43. 热敏感材料(镁合金)用准连续模式,占空比控制在 30% 以下。
44. 镀锌钢板焊接功率降低 10%-15%,配合摆动焊接(振幅 0.2mm)促进锌挥发。
45. 铝合金焊接采用高频调制脉冲(500Hz 锯齿波),离焦量 + 1.5mm。
46. 304 不锈钢 1.5mm 对接焊,初始参数设为 350W、35mm/s、-0.5mm 离焦。
47. 熔深不足时,可提升功率 10%-15% 或降低速度 10%-20%。
48. 出现飞溅时,降低功率 10% 或增大离焦量 0.3-0.5mm。
49. 焊缝气孔过多,可采用功率斜坡上升模式(0.5ms 内升至 80% 峰值)。
50. 高碳钢焊接需预加热至 300℃,配合 300Hz 高频脉冲细化晶粒。
51. 光斑直径 0.1mm 适用于精密焊接,0.5mm 可改善间隙容忍度。
52. 电子元件焊接用 500W-2kW 短脉冲,减少热影响区。
53. 铜 - 钢焊接采用蓝光激光(450nm),功率密度>5×10? W/cm2。
54. 焊接速度典型范围 0.5-10m/min,3kW 焊 1mm 不锈钢可达 5m/min。
55. 保护气体选择:不锈钢用氩气,铝合金用氦氩混合气,镀锌板可用氮气。
57. 利用 CCD 视觉系统监测熔池,波动超 ±0.1mm 时自动调节功率 ±5%。
58. 建立工艺数据库,记录不同材料、厚度对应的最优参数组合。
59. 定期校准激光光谱,确保输出能量稳定性,保证参数有效性。
60. 智能设备可启用 AI 参数预测功能,输入材料信息快速生成优化方案。
三、操作流程 20 条(规范关键)
61. 开机前检查设备冷却系统、光路系统、气体供应系统是否正常。
62. 清洁工件表面,去除油污、铁锈、镀层等杂质,避免影响焊接质量。
63. 工件定位需精准,接头间隙控制在板厚的 10% 以内,最大不超过 0.5mm。
64. 调整工作台水平,确保工件与激光束垂直,避免焊接偏差。
65. 开机后进行空机试运行,检查激光输出、运动轨迹是否正常。
66. 首次焊接前先试焊样品,检测焊缝熔深、成形后再批量作业。
67. 焊接过程中保持匀速移动焊枪,避免突然加速或减速。
68. 拐角处提前减速 10%-20%,确保焊缝连贯均匀。
69. 多层多道焊时,层间需清理焊渣,打磨平整后再进行下一道焊接。
70. 焊接结束时,保持气体供应 3-5 秒,防止焊缝氧化。
71. 停机前先关闭激光输出,待设备冷却后再切断电源与气体。
72. 定期清理聚焦镜、反射镜,用专用清洁剂擦拭,避免灰尘影响光路。
73. 更换喷嘴时需关闭气源,确保安装牢固后再通气。
74. 焊接过程中实时观察熔池状态,出现异常立即停机调整。
75. 送丝焊接时,焊丝需对准熔池中心,送丝速度与焊接速度匹配。
76. 避免在同一位置长时间停留焊接,防止烧穿或焊缝堆积。
77. 焊接大件时采用分段焊接法,减少热变形。
78. 记录焊接参数、时间、工件编号等信息,便于质量追溯。
79. 作业完成后清理设备与工作区域,整理工具与防护装备。
80. 定期对设备进行维护保养,检查光路对齐、机械精度、电气连接情况。
四、缺陷防治 20 条(质量保障)
81. 出现飞溅缺陷,需加强工件清洁或适当降低激光能量密度。
82. 焊缝裂纹多为热裂纹,可通过填丝焊接、预热工件等方式抑制。
83. 气孔产生多因气体未及时溢出,需优化保护气体流量或提高焊接速度。
84. 咬边缺陷可通过降低焊接速度、调整功率与速度匹配度改善。
85. 焊缝堆积过多时,提高焊接速度或降低送丝速度、激光功率。
86. 焊接偏差需重新定位工件,调整焊枪角度与运动轨迹。
87. 焊缝凹陷可通过降低能量密度、缩小熔池面积避免。
88. 焊缝成型不良需稳定送丝与激光输出,确保转角处连贯过渡。
89. 焊道不均需优化示教路径,确保焊接速度与参数一致。
90. 表面夹渣需清理层间杂质,选择合理的焊接电流与速度。
91. 焊缝未焊透时,增加功率或降低速度,确保熔深达到要求。
92. 焊缝氧化严重需检查保护气体纯度,延长气体保护时间。
93. 热变形过大可采用对称焊接、刚性固定、水冷夹具等措施。
94. 焊缝脆化多因异种金属焊接参数不当,需调整焦点位置与功率。
95. 爆孔缺陷常见于镀锌板,需提前打磨镀锌层或采用摆动焊接。
96. 晶间腐蚀需控制焊接热输入,避免热敏感材料过热。
97. 焊缝宽窄不均需保持焊枪与工件距离一致,移动速度平稳。
98. 利用超声检测或 X 光检测,定期抽检焊缝内部质量。
99. 轻微缺陷可通过打磨、补焊修复,严重缺陷需返工处理。
100. 总结缺陷产生规律,针对性优化参数与操作流程,形成预防方案。
激光焊的核心是 “精准控制” 与 “敬畏安全”,100 条常识看似繁杂,实则围绕 “人 - 机 - 料 - 法 - 环” 的核心逻辑。掌握这些准则,既能发挥激光焊的技术优势,也能在长期作业中守住安全与质量的底线。
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