為了消除或減少激光焊接的缺陷,更好地應(yīng)用焊接方法,提出了一些用其它熱源與激光進(jìn)行復(fù)合焊接的工藝,主要有激光與電弧、激光與等離子弧、激光與感應(yīng)熱源復(fù)合焊接、雙激光束焊接以及多光束激光焊接等。此外還提出了各種輔助工藝措施，如激光填絲焊（可細(xì)分為冷絲焊和熱絲焊）、外加磁場輔助增強(qiáng)激光焊、保護(hù)氣控制熔池深度激光焊、激光輔助攪拌摩擦焊等。(1)功率密度。近年來在模具、齒輪等零部件表面強(qiáng)化方面也得到越來越廣泛的應(yīng)用。 功率密度是激光加工中關(guān)鍵的參數(shù)之一。采用較高的功率密度，在微秒時間范圍內(nèi)，表層即可加熱至沸點(diǎn)，產(chǎn)生大量汽化。因此，高功率密度對于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。對于較低功率密度，表層溫度達(dá)到沸點(diǎn)需要經(jīng)歷數(shù)毫秒，在表層汽化前，底層達(dá)到熔點(diǎn)，易形成良好的熔融焊接。因此，在傳導(dǎo)型激光焊接中，功率密度在范圍在10^4~10^6W/CM^2。(2)激光脈沖波形。 激光脈沖波形在激光焊接中是一個重要問題，尤其對于薄片焊接更為重要。當(dāng)高強(qiáng)度激光束射至材料表面，金屬表面將會有60~98%的激光能量反射而損失掉，且反射率隨表面溫度變化。在一個激光脈沖作用期間內(nèi)，金屬反射率的變化很大。(3)激光脈沖寬度。 脈寬是脈沖激光焊接的重要參數(shù)之一，它既是區(qū)別于材料去除和材料熔化的重要參數(shù)，也是決定加工設(shè)備造價及體積的關(guān)鍵參數(shù)。(4)離焦量對焊接質(zhì)量的影響

數(shù)控機(jī)床電主軸激光淬火技術(shù)應(yīng)用

(1)主軸及隨機(jī)附帶4個試樣，試樣直徑80mm，壁厚20mm，兩端磨平。在采用CO2激光器進(jìn)行激光硬化前，分別在主軸和試樣表面上涂覆一層特別涂料，以增加對激光的吸收。

(2)用5kW的CO2橫流式激光器對主軸及試樣進(jìn)行激光淬火，其輸出功率P=1800~2000W，掃描速度v=5mm/s，機(jī)床轉(zhuǎn)速n=30r/min，掃描寬度2~3.5mm。2）熔化切割，激光熔化切割時，用激光加熱使金屬材料熔化，噴嘴噴吹非氧化性氣體（Ar、He、N等），依靠氣體的強(qiáng)大壓力使液態(tài)金屬排出，形成切口。并采用微機(jī)控制淬火機(jī)床(工作臺)，配備靈活通用的工裝夾具，固定淬火工件作平行移動、轉(zhuǎn)動或合成運(yùn)動。

(3)激光淬火化后的主軸及試樣檢驗(yàn) 淬硬層深度0.5~1.2mm;表面淬火硬度60~66HRC;組織為外層極細(xì)馬氏體 少量殘留奧氏體，過渡層馬氏體 鐵素體 滲碳體，內(nèi)層為原始組織，即回火索氏體。

激光沖擊強(qiáng)化

概念

不同于一般的激光加工，不是利用激光產(chǎn)生的熱效應(yīng)，而是利用激光誘導(dǎo)等離子體沖擊波產(chǎn)生的力學(xué)效應(yīng)來改善材料表面組織和性能的。

優(yōu)勢　　

①　激光沖擊強(qiáng)化能有效地保護(hù)被處理試樣表面；

②　激光沖擊強(qiáng)化處理具有可疊加性；

③　激光沖擊強(qiáng)化可獲得特別高的沖擊力，產(chǎn)生很深的強(qiáng)化層；

④　激光沖擊強(qiáng)化可在室溫、空氣條件下進(jìn)行，工藝過程清潔、無污染，是一種綠色、環(huán)保的表面強(qiáng)化方法，并且處理后試樣表面的光潔度較高，特別適合對表面質(zhì)量要求較高的試樣進(jìn)行局部強(qiáng)化處理；

⑤　激光便于聚焦和傳播，激光沖擊加工柔性更好，在常規(guī)方法無法進(jìn)入的局部表面或不規(guī)則復(fù)雜空間的強(qiáng)化處理方面，具有明顯的優(yōu)勢，而且激光沖擊強(qiáng)化的控制參數(shù)較少（激光功率密度、激光光斑尺寸、激光脈沖持續(xù)時間），易于和控制，便于實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)；

⑥　與傳統(tǒng)機(jī)械噴丸相比，激光沖擊處理獲得的材料表面殘余應(yīng)力深度可達(dá)1 mm，約為機(jī)械噴丸的2~5倍，而其加工硬化程度明顯低于機(jī)械噴丸處理；同時可保留較好的表面形貌，激光沖擊處理后的表面不平度明顯低于機(jī)械噴丸處理；

特點(diǎn)

①　超高壓，沖擊波峰壓達(dá)到數(shù)萬個大氣壓；

②　超快，塑性變形時間僅僅幾十ns；

③　超高應(yīng)變率，達(dá)到107s-1，比機(jī)械噴丸強(qiáng)化高萬倍。