接，我们可以设计成三维形式，多方向联动的一个床身机构，实现三维曲线的焊接，在一

些平面型的板材焊接加工，我们可以做成两个方向联动床身结构，当然这些在造价上有很

大的差距。与常规数控机床相比，在工作台上有些区别，数控激光焊，要在工作台上做一个

程序路线的模板，防止板材焊接到了工作台上。

 

　　液压气动部分，是现代机床普遍采用的一种传动形式，这样使得机床在传动和夹紧上

更平稳，更强固。激光焊重要的一个特性是待焊接的两块板子的合拢性，在焊接的时候，由

于没有焊料，是通过两块板材瞬间溶解再凝固的原理来实现焊接的，于是在板材的夹紧和

自动化传递上，更体现出它的重要性来。

 

　　激光焊接的主要介质是激光，也就是我们普通数控机床的刀具，普通的数控机床刀具

的种类繁多，工艺易于实现，而激光焊接机床介质单一，但是为了适应不同的工艺，我们

要在理论数据的基础上，实践中总结一些达到工艺要求的技术参数。激光焊接关键是大功率

激光器，主要有两大类，一类是固体激光器，又称

Nd:YAG 激光器。Nd（钕）是一种稀土族

元素，

YAG 代表钇铝柘榴石，晶体结构与红宝石相似。Nd:YAG 激光器波长为 1.06μm，主要

优点是产生的光束可以通过光纤传送，因此可以省去复杂的光束传送系统，适用于柔性制

造系统或远程加工，通常用于焊接精度要求比较高的工件。汽车工业常用输出功率为

3-4 千

瓦的

Nd:YAG 激光器。另一类是气体激光器，又称 CO2 激光器，分子气体作工作介质，产生

平均为

10.6μm 的红外激光，可以连续工作并输出很高的功率，标准激光功率在 2-5 千瓦之

间。

 

　　激光焊接机的工作原理是应用激光器产生的波长为

1064nm 的脉冲激光经过扩束、反射、

聚焦后辐射加工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过数字化精确控制激光脉冲

的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池，从而实现对被

加工件的激光焊接，完成传统工艺无法实现的精密焊接。

 

　　

 激光焊接的工艺参数包括功率密度，激光脉冲波形，激光脉动宽度，激光的焦距调节。

 

　　功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密度，在微秒时间范围内，

表层即可加热至沸点，产生大量汽化。对于较低功率密度，表层温度达到沸点需要经历数毫

秒，在表层汽化前，底层达到熔点，易形成良好的熔融焊接。因此，在传导型激光焊接中，

功率密度在范围在

10^4~10^6W/CM^2。 

　　激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题，尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激

光束射至材料表面，金属表面将会有

60~98%的激光能量反射而损失掉，且反射率随表面温

度变化。在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大。