激光焊接是新能源电池制造的关键技术。采用976 nm 半导体激光泵浦技术，在保证泵浦光充分吸收和激光器光光转换效率的同时，缩短增益光纤长度，提高激光器受激拉曼散射阈值，采用独特的增益光纤盘绕技术抑制模式不稳定，提高输出光束质量，实现了2.25 kW纯单模（M2≤1.1）激光功率输出，拉曼抑制比达到-38 dB，能量传输光纤（芯径为14 μm， 数值孔径为0.07）长度达到7 m。输出激光亮度高、光斑直径小、功率密度高，有效降低了焊接中的热效应，避免了焊缝缺陷和飞溅。
激光器 单模光纤激光器 细芯径 焊接性能 激光与光电子学进展
2022, 59(21): 2136002
1 上海临仕激光科技有限公司, 上海 201306
2 上海临港再制造产业发展有限公司, 上海 201306
为提高2219铝合金的焊接性能, 采用激光清洗工艺对经阳极氧化处理的2219铝合金板材进行焊前预处理。通过研究清洗速度与表面形貌的关系, 阐述了激光清洗对氧化层的作用机制。根据表面形貌以及能谱分析结果可知, 激光清洗可有效地清除2219铝合金表面的氧化层, 而且激光清洗速度直接影响着氧化层去除效果, 这主要是由于铝合金氧化膜激光清洗存在清洗阈值和损伤阈值。当清洗速度为3.5 m/min时, 清洗效果最佳。TIG堆焊结果表明, 经激光清洗后2219铝合金焊接性能得到明显的改善, 堆焊焊缝内气孔明显减少, 达到Ⅰ级焊缝要求。
2219铝合金 激光清洗 焊接性能 2219 aluminum alloy laser cleaning welding performance
1 沈阳工业大学材料科学与工程学院, 辽宁 沈阳 110870
2 沈阳工业大学电气工程学院, 辽宁 沈阳 110870
3 鞍山煜宸科技有限公司, 辽宁 鞍山 114044
采用光纤耦合半导体激光器(LDF4000-40)组成的焊接系统，研究了其在汽车制造领域对不等厚(厚度t=0.7/1.4 mm)镀锌钢板的焊接性能。试验结果表明，与CO2激光焊接相比，光纤耦合半导体激光焊接过程更加稳定，焊缝成型美观且更易控制，焊接速度得到大幅提高；镀锌钢板焊接接头的拉伸强度和延伸率满足汽车行业的标准要求，且断裂位置在母材上；镀锌钢板焊缝金属由铁素体和部分珠光体组成，焊缝金属硬度相比于母材提高50%；在同等激光输出功率条件下，光纤耦合半导体激光与CO2激光比较，其焊接速度提高1.2 倍以上。
激光技术 光纤耦合半导体激光 镀锌钢板 薄板焊接 焊接性能 CO2激光 激光与光电子学进展
2014, 51(7): 071402
1 沈阳工业大学材料科学与工程学院, 辽宁 沈阳 110870
2 南京中科煜宸激光技术有限公司, 江苏 南京 210038
3 鞍山煜宸科技有限公司, 辽宁 鞍山 114044
4 朝阳重型机器有限公司, 辽宁 朝阳 122000
为了拓展半导体激光器在激光加工领域的应用范围，使其能够应用到厚板金属材料的焊接中，采用了Laserline 公司研制的LDF4000-40 光纤耦合半导体激光焊接系统，研究了其厚板SUS304 奥氏体不锈钢的焊接性能。实验结果表明，其厚板SUS304 奥氏体不锈钢焊接过程中完全能够形成匙孔效应，具有较强的穿透能力；相比于同等工作条件下的光纤激光，其焊接熔深有所减小，而焊接熔宽有所增加；焊缝成型及焊接过程稳定性要优于光纤激光，飞溅量明显小于光纤激光。由此证实了光纤耦合半导体激光器完全可以用于厚板金属材料的焊接。
激光技术 半导体激光器 光纤耦合 焊接性能 光纤激光 激光与光电子学进展
2014, 51(6): 061404
1 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室， 湖南 长沙 410082
2 湖南大学激光研究所， 湖南 长沙 410082
研究了光纤激光入射角变化对车用高强钢(B340/590DP)对接焊焊接性能的影响\.采用前期试验得出的激光垂直入射状态下的最优焊接参数，在该最优参数条件下，利用4 kW光纤激光器进行了1.6 mm厚的双相B340/590DP不同入射角条件下的对接焊试验。分析入射角变化对焊接件外观形貌、焊缝截面、力学性能和微观组织的影响。试验结果表明：激光入射角小于40°时焊缝外观形貌良好，组织细密均匀，能承受较大的拉剪载荷且拉剪试验均断裂在母材区；入射角大于40°时，焊缝背面形成单边焊。
激光技术 激光对接焊 入射角 光纤激光 焊接性能
