采用高功率半导体激光作为加热热源, 在不锈钢上进行填丝焊, 研究了激光功率、焊接速度、送丝速度、气流量等工艺参数对焊缝宽熔、熔深的影响。结果表明, 合理的工艺参数可以获得均匀美观的焊缝形貌。经过大量实验发现, 在激光功率P＝1 800～2 300 W, 焊接速度vw＝20～40 mm/s, 气体流量Q＝15 L/min, 送丝速度vf＝30～60 mm/s时能获得良好的焊接效果。另外与光纤激光填丝焊相比较, 半导体填丝焊焊缝更宽, 表面均匀光滑, 更适合用在装配间隙大的工件中。

为了减小长腔长高功率单管半导体激光器在封装过程中引入的热应力, 根据应力改变禁带宽度的原理, 理论上推导了应力与波长漂移的关系, 提出了一种通过测量激光器脉冲条件下的光谱来定量计算激光器应力的方法。 利用这种方法得到的研究结果表明, 焊接质量直接决定着应力的大小, 由焊接质量的不同引起的应力差值超过了300 MPa, 提出了优化焊接回流曲线的方法, 使激光器的应力由原来129.7 MPa降低到53.4 MPa, 该方法还有效的解决了封装应力随储存时间变化的问题。 实验表明, 激光器光谱图的测量分析是研究高功率单管半导体激光器封装应力的有效方法, 也是检测分析烧结工艺的有效手段。

采用连续光纤激光器对304不锈钢薄板进行了焊接工艺研究；为了提高激光焊接质量，引入BP神经网络对激光焊接工艺参数进行了优化，建立了焊接质量指标与焊接工艺参数之间的神经网络预测模型，并利用神经网络模型选择了较优的工艺参数。实验结果表明采用该工艺参数进行激光焊接可获得成形良好、无缺陷的焊缝。神经网络的性能预测指标与实际值间的偏差小于5%，可用于激光焊接工艺设计。

对激光精密焊接方法在航空工程中的应用进行了深入探讨,首先对影响焊接质量的相关因素进行了实验研究,并对焊件进行了例行试验。结果表明,焊缝的性能质量达到了产品的设计要求;而且在提升效率降低成本方面做了大量的工作,从而破解了激光焊接工程应用的效益瓶颈。有关工作得到企业的认可,激光焊接被纳入飞机制造的工艺路线之中,成为激光焊接实际应用的案例。

通过采集TIG,MIG焊接过程的光谱辐射信息,基于等离子体辐射的基础理论,对其焊接电弧辐射进行了分析,TIG焊与MIG焊的光谱分布由于气氛中金属元素浓度的差别,辐射强度和分布都存在较大差别:MIG焊不仅金属线谱数量多,辐射强度比TIG焊大,且随熔滴过渡波动明显。针对其光谱分布和变化特点,选择了特征谱段,用于焊接质量的检测;对于TIG焊选取线谱聚集的紫外区辐射(230-300 nm),对于MIG焊选取以连续辐射为主的可见光区辐射(570-590 nm),建立了不同焊接方法下,焊接电弧光谱信息在焊接质量检测上的应用理论基础。还进一步通过在焊接过程中预设干扰因素,采集焊接过程在特征谱段的信号,对选择谱段的试验验证表明:基于建立的理论基础,可以有效地利用焊接电弧光谱信息,对焊接质量及焊接过程干扰因素实现判识,特征谱段的信号具有很好的信噪比。

为了揭示具有良好生物相容性的医用聚合物材料的连接、封装工艺, 采用激光透射焊接工艺, 对0.12 mm厚热塑性聚氨酯弹性体薄膜(TPU)进行激光焊接, 研究了激光器平均功率、焊接速度等主要工艺参数对焊缝质量的影响。结果表明, 使用Clearweld吸收剂, 焊缝颜色和母材颜色基本一致, 可实现透明对透明材料的无色焊接; 在焊接速度Ｖ＝100 mm/min, 激光器平均功率Ｐ从0.31 Ｗ增加到8.11 W时, 焊缝宽度从0.86 ｍｍ增加到4.10 ｍｍ, 在Ｐ大于2.3 Ｗ时, 焊缝处材料出现分解, 在Ｐ大于7.15 Ｗ时出现烧蚀。但在激光器平均功率Ｐ为0.60～5.89 Ｗ时, 焊缝剥离强度均大于1.3 N/mm。固定激光器平均功率,通过调整焊接速度, 可获得TPU激光透射焊接工艺参数窗口, 表明通过激光器平均功率和焊接速度的匹配, 在保证焊接质量的前提下, 能够为TPU薄膜激光透射焊接选取合理的工艺参数。

分析了激光拼焊工艺特征,重点研究了在大功率固体激光器条件下,激光拼焊焊接工艺中激光功率、焊接速度和离焦量等因素变化对焊接质量的影响,得出了变化规律曲线。并系统全面地研究了目前汽车常用板材全厚度系列激光拼焊工艺,采用叠代寻优的方法获得到了适用于全自动激光拼焊生产线的优化工艺规范。

文章主要从工艺角度论述了上海大众帕萨特领驭这一车型中所应用的两种典型激光焊接技术-车顶与侧围外板的激光熔焊和后盖外板上下板的激光钎焊.并根据大量的试验结果,列举了几个主要工艺参数对激光焊接质量的影响,提出了保证良好焊接质量的方法.