激光是一种具有高强度、高方向性、高单行以及高相干性等特点的受激发而辐射出来的一种光波，具有强大的能量。自从激光被发现以来，在工业加工领域中深受欢迎，应用十分广泛。其中激光焊接工艺就是对激光的一个很好的利用。激光焊接是一种非接触焊接工艺，在焊接过程中主要是利用高辐射强度的激光束经过光学系统的聚焦之后形成的能量，这就相当于在焊点的垂直方向施加一个垂直压力，可以有效降低产品受到的机械应力，从而提高焊接的质量。从目前激光焊接工艺的发展情况来看，这种焊接工艺在未来工业事业中将会得到更广泛的应用与研究。因此本文也就针对激光焊接工艺的质量控制谈谈自身的粗浅认识。
标签：激光焊接；质量控制；过程监测
1、激光焊接工艺的基本概述
激光焊接工艺是建立在激光技术的基础之上的，激光技术采用的偏射镜反射原理，经反射后，激光就会被激发产生的光束，产生的光束会集中在聚焦位置，从而使得光束具有很大的能量，如果将工件放在焦点附近，工件就会在几毫秒内发生融化和蒸发。而激光焊接是采用
激光能源，将若干不同材质、不同涂层、不同厚度的钢材或者不锈钢材以及铝合金材等自动进行焊接，拼成一块完整的夹芯板、型材或者是板材等，激光焊接工艺坚持的原则就是用最轻的重量、最佳性能和最优结构实现装备的轻量化。采用激光焊接工艺的方式可以使被焊接的工件变形极小，焊接的质量自然也就会比以往的焊接方法高很多。但是如何保证激光焊接的质量一直以来也是激光应用领域探究的问题。近年来，科学技术的发展使得对激光焊接过程监测与质量控制得到了快速的发展，我们可以利用电容、声波、光电等各种传感器，经过计算机的处理之后，就可以针对不同的焊接对象实施比如缺陷跟踪、焊缝跟踪或者焊缝质量检测等内容，利用信息反馈调节，从而实现激光焊接工艺的自动化。因此本文就针对这项技术性很强、实用性也很强的制造工艺的质量控制问题进行了相关的探讨，并提出自己的几点看法。
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2、影响激光焊接工艺质量的主要因素
2.1焊接的设备
无油空压机结构图在激光焊接工艺使用的设备中，影响焊接工艺质量的设备因素就要数激光器的质量。影响激光器质量的主要因素在于光束模式以及输出功率和输出功率的稳定性。其中光束模式是
评价光束质量的重要指标，所以当光束模式的价数越低时，光束的聚焦性能就越好，產生的光斑会越小，此时光束的质量也是最佳的，如果在相同的激光功率之下，输出功率的密度也会很高，焊接时的深度也会加大。一直以来，光束模式为基模或者低价模是激光焊接工艺追求的目标。但是目前我国生产的激光器却不能够满足激光焊接工艺的高要求，因为其光束质量和输出功率及其稳定性还不够强大，但是国外生产的激光器，其光束质量和输出功率稳定性就可以达到激光焊接工艺的要求，应用前景十分可观。
2.2工艺参数
在焊接工艺参数中，可以直接影响激光焊接模式和焊缝成形质量最主要的是激光光斑的功率密度。在光束模式和聚焦镜的焦距一定的情况下，激光光斑的功率密度主要由光束的焦点位置和激光的功率决定，而且激光功率密度与激光功率二者成正比。其中光束焦点位置是焊接工艺参数中对焊接质量影响很大但是又最难控制和监测的一个因素，因为焦点位置的影响存在着有一个最合适的值，如果光束的焦点位于工件表面下1～2mm范围之内，就可以在焊接中获得最理想的焊缝。一旦工件所处的位置偏离最佳的焦点位置，工件表面的光斑就会变大，而激光的功率密度减小，如果偏离的距离达到一定的范围，就会使的焊接
过程发生形式的变化。但是在实际的操作过程中，光束的焦点位置易受到外界环境的影响而发生改变，例如工件的变形、空间曲线的多维焊接或者是热透镜的效应等因素，结果使得光束焦点的位置发生变化甚至是超出了允许的范围。因此目前的激光焊接工艺中的最佳焦点位置都是经过反复的人工调节和反复的工艺试验最终确定而形成的，只有这样才能够获得最理想的熔深。对于激光功率来说，虽然激光器输出的激光功率稳定性较高，而且容易被监测和控制，但是由于受到聚焦系统和导光的影响，最终到达的激光功率与最初输出的功率相比发生一定的变化，而且导致激光功率损耗的因素如光学工件的质量、表面污染情况以及使用时间等是不容易被监测，是不确定的因素。除了激光功率和光束焦点位置影响焊接质量外，焊接速度也对焊接过程形式有一定的影响，但是不如前两者的影响显著。只有在焊接的速度过大而热输入过于小时，才会出现对深熔焊的过程失去控制的情况。
2.3 工件
要想提高激光焊接工艺的质量，不仅要做好激光技术方面的保证，而且对于工件的要求也是比较高。因为激光焊接要求对工件的边缘进行加工，这就需要精度很高的装配，而且焊缝要与光斑严格对中，整个焊接过程都不允许因焊接热变形而有所变化。对工件要求较高
也主要是激光的光斑较小，再加上焊缝较窄，不需要填充金属等。但如果工件装配的存在较大的间隙，光束就会通过间隙因而不能达到融化母材的目的，或者是出现凹陷、咬变的现象等，所以，为了控制焊接的质量，就要把光斑对缝偏差和板材对接装配间隙控制在0.1mm以下，错边也要低于0.2mm。如果某些工件确实不能达到以上这些要求，结果就无法采用激光焊接的技术。因此工件对焊接质量的影响也是很明显的。
通信与信息管理3、 激光焊接工艺的过程检测和质量控制uc3907
实现对激光焊接工艺过程检测和质量控制是建立在人工智能和计算机基础之上，首先利用的是各种传感器如声波、光电、电感以及视觉等，这对不同的焊接过程或者是焊接要求，将焊接过程的实时信息传输到计算机内进行人工智能处理，从而实现对焊接工艺的缺陷检测、焊缝成形质量监测以及焊缝跟踪等目的，此外，对于焊接过程出现的错误信息也能够进行及时的反馈，并调节相应的参数，实现焊接工艺的全自动化。
3.1激光焊接工艺的过程监测
在对激光焊接工艺的过程监测中，主要监测的对象是激光焊接过程中产生的等离子体，利
用各种传感器对这些等离子体进行监测，其效果确实不错。因此在实际操作中，激光焊接质量检测根据检测信号的不同，其主要检测方式也不一样，主要由以下几种方式：3.1.1 光信号检测
光信号检测的对象主要是针对在焊接过程中形成的熔池光辐射和等离子体光辐射，而且光信号检测主要利用的传感器有光电池、CCD 和高速摄像机、光电二极管以及光谱分析仪等。关于检测装置的安装，主要有三个不同方向的检测，分切为侧面检测、背面检测以及与激光束相同轴的直视检测。整体看来，光信号检测技术性较强，要求较高，但检测效果良好。
3.1.2 光电传感器检测
光电传感器检测是激光焊接工艺过程检测与质量控制中重要而且有效性较高的方法之一，主要是利用光电传感器来检测激光焊接过程中等离子体光辐射强度的变化。根据国内外有关的研究，其已经表明利用光电传感器甚至可以检测出焊缝熔深和成形质量的微小变化，即使这些变化是由于焊接速度、焦点位置对接间隙、喷嘴至工件的表面距离以及激光功率等因素引起的微小波动。光电传感器不仅可以有效检测到焊缝成形缺陷，例如咬变、驼峰
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或者是烧穿等，同时对于焊缝内部的质量检测，例如检测气孔倾向的严重程度，也具有明显的效果。
立式真空炉3.1.3 等离子体电荷信号检测
等离子体电荷信号检测主要的檢测的对象为焊接喷嘴和工件表面等离子体的电荷。
3.1.4声音信号检测
声音信号检测的主要检测对象是在焊接过程中形成的声发射和声振荡。
3.2 激光焊接工艺的过程控制
加强激光焊接工艺的过程控制实质上就是加强对焊接工艺中的工艺参数的控制。影响焊机质量的工艺组参数有多种，其中影响激光深熔焊质量最为关键而且又是最难监测与控制的工艺参数之一就是光束的焦点位置，因为在一定的焊接速度和激光功率之下，光束的焦点位置对于获得最大熔深和良好的焊缝成形来说是非常关键和重要的，所以获取最佳的焦点位置范围也就成为了实际焊接工艺过程控制的一大难题。因为光束的焦点位置不在最佳范
围之内，焊接的工件熔深就会下降，这对维持深熔焊的稳定过程是极为不利的，结果有可能会造成热导焊或者是光束模式极为不稳定的焊接现象发生。但在实际的焊接过程中，寻求最佳的光束焦点位置也很难，因为影响光束焦点位置稳定性的因素有很多种，例如光束在飞行光路中的不同位置、由于焊接变形和一些非平面工件引起的焊接喷嘴—工件距离变化、聚焦镜等元件热透镜效应或者是激光器窗口等因素。面对多而又很难监测与控制的不确定性影响因素，因此在实际的激光焊接工艺中，如何迅速、准确的确定光束焦点的合适位置范围，将会是激光焊接工艺领域中不懈努力解决的一大问题。
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