激光焊接

激光焊接的市场占有率　　与激光切割、加工、微处理以及打标应用相比，市场对激光焊接接受缓慢的原因尚有待探讨。TWI公司是一家专注于焊接研究、顾问并提供培训服务的公司，该公司激光技术与板材加工部项目总监Geert Verhaeghe说：“只有那些能够利用激光束的一个或多个特征（如高精度、热输入低（低畸变）、穿透深、速度快等）的应用，才特别适合使用激光焊接。客户经常就从弧焊加工改为激光加工向我们寻求咨询。我们始终认为，对加工过程应该整体考虑，产品的设计往往需要修改，以充分利用激光器的优点。”　　此外，Verhaeghe说：“激光焊接的工业应用在很长一段时间内受到限制，原因在于它对工件放置的要求非常严格。”也就是说，由于激光焊接的光斑更小，因此要求待电焊机出租焊接的工件要极为贴近。“激光焊接用于高精度的齿轮焊接并不困难；但是要将几米长、8mm厚的板材对焊在一起就要困难得多了。目前有许多种补偿技术，包括填料（使用焊料）、双点（使用光学元件对光束进行分束，从而增大焊接覆盖区）以及迂回行进（沿接缝摆动光束）。我最赞同将激光焊接与弧焊相结合，这样能够同时利用两种方法的优点——即激光焊接的高速度以及弧焊的大熔池。”　　Verhaeghe认为，没有哪个制造商可以确保激光焊接一定比传统焊接具备经济可行性。“我们经常在客户投资之前为他们做技术-经济比较，” 他说，“这需要考虑可能影响运行成本的各种因素：包括激光器光源、冷却、维护/服务、操作以及耗材等。”他还指出，更加困难的是评估降低畸变以及减少返工 /修理所带来的“间接” 好处，而这些通常是高度可重复的激光焊接加工的最大优势。　　当然，市场占有率也和地域有关。市场调研公司Frost & Sullivan的高级研究分析师Archana Chauhan认为：“在激光焊接设备的采用和供应方面，欧洲将继续引领业界前沿。”Miyachi Unitek公司激光产品经理Geoff Shannon认为：“各行各业仍然不同程度地缺乏对激光焊接的认识。欧洲拥有强大的激光市场，而且欧洲可能也拥有比其他地区更多的教育和研究机构致力于或提供激光加工，尤其是激光焊接。”　　激光焊接的应用现状　　目前，一些公司（如空中客车公司）已经使用激光焊接取代电阻点焊进行飞机机身结构的铆接，另外，奥迪、宝马和大众等汽车制造商，以及几个欧洲造船厂也已经采用了激光焊接技术。Meyer Werft 公司是在游轮与渡轮市场中表现活跃的一家公司，该公司目前使用激光和激光复合焊接技术，焊接钢夹芯板和常规加筋板。游轮及渡轮制造商Aker Yards公司使用激光气体金属弧焊（MAG）复合焊接技术制造平板。Blohm+Voss造船厂使用激光对常规加筋板进行焊接和切割。Odense Steel Shipyard公司也利用激光进行焊接、切割，以及对货运集装箱的钢铁组件进行打标等多种加工。　　上述许多应用的一个共同点在于：激光的作用不仅仅在于焊接，还包括切割、打标等。如果激光能在某一特定应用场合实现双重甚至三重功能，那么它的价值定位就急剧升高。例如，汽车制造商戴姆勒使用扫描光学或所谓的“远程焊接”，引导稳定光束沿焊缝行进，或者将单束激光分成多束用于多种用途。戴姆勒公司生产与材料技术部门项目经理Holger Schubert表示，与传统的电阻点焊相比，扫描光学加工几乎可以将生产时间缩短80％。由于小直径激光束可以对汽车零部件进行点焊，不需要使用大的连接法兰，从而使汽车零部件更小更轻。　　激光焊接除了在“宏观”或大型工业加工中获得广泛应用外，还在微焊接（小型号精密零件和光电子器件的精密焊接）领域一展身手（见图1）。“微焊接一般对应的是穿透深度小于1mm的焊接，”Miyachi Unitek公司的Shannon介绍说，“医疗市场可能是目前增长最快的领域，其中典型电焊机应用包括医疗仪器、焊缝密封可植入装置、导丝焊等。”　　另外，微焊接甚至在珠宝首饰行业也发挥着一定作用。“大多数Nd:YAG激光宝石焊接机的工作能量范围在35～300J之间，光束宽度在0.2～2.0mm范围内可调。”Satow Goldsmiths 公司的Steve Satow说，“我对珠宝商们进行激光加工培训，要想手工稳定地实现焊接，并能准确地保证0.2mm的焊接深度，是需要一定经验的。值得一提的是，激光焊接能为珠宝商节约大量成本。”　　非金属材料的激光焊接　　虽然对于连接两种金属，激光焊接取代常规焊接技术是显而易见的，但激光焊接的最大优势可能在于连接塑料、聚合物以及其他非金属材料，传统上这些材料是通过加热元件或者超声波加工进行连接的。TWI公司拥有专利、并授权给光电子设备制造商Gentex 公司使用的Clearweld工艺，是激光焊接非金属材料的一个很好的例子。Clearweld工艺采用近红外吸收焊接材料，可以将激光能量转换为热量，实现高质量焊接。Gentex公司介绍说，Clearweld工艺的优点在于高焊接速度、无明显焊斑、热变形小、不同产品间的切换速度快，以及能同时对多层工件进行焊接。 图1. 微焊接应用。图中显示了将0.04英寸宽、0.0015英寸厚的铜丝带互连焊接到焊盘上。激光焊接使用的是功率为2W、波长为532nm的倍频Nd:YAG激光器，其光束直径为0.03英寸，脉宽为1.5毫秒。　　除了使用Clearweld工艺焊接洁净塑料，以及加工处理更具挑战性的ABS型塑料外，bielomatik 公司还将光纤激光器应用于某些要求最严格的场合。　　在防水服装和室内装饰品应用的纺织品连接方面，也正在探索使用激光焊接。两年来，欧洲共同体（EC）资助的自动激光焊接纺织品（ALTEX）项目，实现了涤纶面料、尼龙里料和透气膜这三层复合材料的连接，以及聚氨酯涂层材料和双面不干胶复合材料的连接。该项目使用的是功率为75W、波长为 940nm的六轴自动激光二极管焊接系统。项目协调员Ian Jones说，激光焊接能够以比手工缝合快4倍的电焊机租赁速度实现高致密性连接，并且抗水渗透和洗涤试验生存指标均超过当前的行业要求。ALTEX项目已于 2007年12月结束，但相关工作仍在欧盟的LEAPFROG项目中继续进行。　　激光焊接甚至已经进入纺织行业。ProLas公司生产的TexWeld Duo是一种双激光焊接机，结合了直接、透射焊接和超声波焊接，能够实现服装、集装箱袋和工业用纺织品的连续缝合焊接。

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=149385]GBT+19867.4-2008+激光焊接工艺规程[/url]

随着国家支持发展新能源汽车发展，外资品牌新能源汽车的配件在国内OEM的趋势上升，也推动了汽车动力电池行业近几年迅猛增长，工艺要求越来越高。　　汽车动力电池的电芯在生产工艺中，盖板、壳体等多个部份需要激光焊接，如果焊接质量不好，有气泡、焊接强度不够等失效，会造成电芯内的液体泄漏，是重大的质量问题并会造成安全隐患。　　另外，在使用摩擦焊焊接电极的位置，对焊接质量要求也非常高，否则会提高焊接后附件力不好，脱落的风险，同时油脂、清洗剂残留引起的电阻增大，从而影响电性能。http://www.sita-china.com/literature/m1606/0211191375.jpg　　因此主机厂对电芯的焊接质量要求非常高，不允许产生任何气泡。而铝制件在前期生产、冲压、切削过程会受到各种润滑油、冷却液的污染，如果在清洗线上没有充分清洗干净，或漂流不干净有清洗剂残留，都会提高造成焊接处的失效风险。　　目前有一种新的检测手段，能在几秒钟内检测焊接位置是否有污染物残留，量化焊接位置的清洁度，快速判断零件是否能进入下一步焊接工序，另一方面通过检测收集，优化生产工艺，提高焊接良率。　　德国SITA清洁度仪采用荧光原理，量化测出金属表面污染程度，读数单位为RFU(相对荧光总量，读数越大表示污染越严重)。在某知名汽车动力电池生产厂现场实测数据如下： 清洁度读数（RFU）摩擦焊失效零件100-200摩擦焊合格零件50　　在摩擦焊前测出清洁度数值，对提高摩擦焊的良品率，优化改进摩擦焊接的工艺效果显著。相关仪器http://www.sita-china.com/literature/m1606/0211220866.jpgSITA表面清洁度仪

激光拼焊板技术是基于成熟的激光焊接技术发展起来的现代加工工艺技术。激光焊接的高能密度、无填料、无搭接、深熔、速度快等特点，使得激光拼焊板技术具有以下特点：　　焊缝处的热应变值较低，热影响区小，通过激光束的聚焦给焊接边缘提供需要的高能量，聚焦点的直径可以达到零点几个毫米，保留良好的材料成形性能；　　焊缝较狭窄且平整，消除成形过程的不利影响，避免了破坏工具、模具的危险；　　焊接生产效率高，能够实现高度自动化。　　激光拼焊板生产设备主要有：传送装置、激光焊接设备、机械手、在线无损检测设备等。一般根据产量的不同，可以采用不同的设备组合。　　激光焊接的主要工艺流程：卷料开平→落料→激光焊接→冲窝（如果需要）→堆垛包装　　激光拼焊板技术优势：　　采用激光拼焊板可以给汽车制造业带来巨大的经济效益，如车身装配中的大量点焊，把两个焊头夹在工件边缘上进行焊接，凸缘宽度需要16mm，而激光拼焊板无需搭接，点焊改为激光拼焊技术可以节省钢材，节省的用量视采用拼焊板的数量而定；用传统点焊焊接两片0.8mm的钢板冲压件，平均是20点/min，焊距是25mm，速度则为 0.5m/min，这会耗费相当的时间，采用激光拼焊板替代点焊工艺后所需要的时间可以得到大量节省、焊接质量得到质的提高。如此例子不胜枚举。　　零件数量的减少，以及随之而来的生产设备和制造工艺简化，大大提高了生产效率，降低整车制造及装配成本；由于产品的不同零件在成形前即通过激光连续焊接工艺焊接在一起，因而提高了产品的精度，大大降低了零部件的制造及装配公差；通过部件的优化减轻了重量，电焊机出租从而降低油耗，处于环保时代，这一点非常重要；由于不再需要加强板，也没有搭接接缝，大大提高了装配件的抗腐蚀性能；通过消除搭接提高部件的耐腐蚀能力，大大减少了密封措施的使用；通过对材料厚度以及质量的严格筛选，在材料强度和抗冲击性方面给零部件带来本质的飞跃，同时改良了结构，在撞击过程中，可以控制更多的能量得到吸收，从而改良车身部件的抗击冲撞能力，提高车身的被动安全性；实现对材料性能的最充分的利用，达到最合理的材料性能组合；材料厚度的可变性以及其可靠的质量，保证了在对某些重要位置的强化改进可以顺利进行；焊机租赁对产品的设计者而言增加了产品设计的灵活性。　　中国的激光拼焊板技术应用现在刚刚起步。2002年10月25日，中国第一条激光拼焊板专业化商业生产线正式投入运行，作为全球最大拼焊板制造供应商的德国蒂森克虏伯集团拼焊板有限公司在海外的第八家公司（在亚洲的第一家），武汉蒂森克虏伯中人激光拼焊电焊机租赁有限公司引进蒂森克虏伯公司生产的8kWCO2直线连续激光焊接生产线（Linearlaserweldinglines），并采用蒂森克虏伯拼焊板公司的全套专有技术和质量控制体系进行生产和工艺开发，该线最小工件间距为50mm，焊接速度可达10m/min，年生产能力可达20,000吨（一条线）。公司目前已为国内各大汽车生产企业提供配套服务。激光拼焊板不再依赖进口，给中国汽车制造2mm工程带来直接的好处，使完美的车身制造质量成为可能，将大大促进中国汽车零部件制造水平的提高。

众所周知，激光的应用领域在人们生活中可谓是无处不在，你知或不知，激光应用就在那里，用它那精湛的激光加工技术丰富着您的生活。 今天我们就来探讨一下这样一个具有历史代表性的产业链，是怎样逆袭曾经的风貌。 目前随着激光技术的发展，已广泛用于单晶硅、多 晶硅、非晶硅太阳能电池的划片以及硅、锗、砷化镓和其他半导体衬底材料的划片与切割。那么说到这里肯定很多人会问，激光加工技术是利用什么原理来完成划片和切割的这样一个步骤的呢？ 从科学的角度上来讲，激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料（包括金属与非金属）进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源，识别物体等的一门技术，传统应用最大的领域为激光加工技术。激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，传统上看，它的研究范围一般可分为两大类： 一、激光加工系统； 二、激光加工工艺。 激光加工系统主要包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统这些配件。而激光加工工艺的范围就略广泛一些，主要应用在切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微雕等各种加工工艺。 从功能上来讲，激光加工工艺在激光焊接、激光切割、激光笔、激光治疗、激光打孔、激光快速成型、激光涂敷、激光成像上都有很成熟的一个应用。 另外激光在医学上的应用主要分为三类：激光生命科学研究、激光诊断、激光治疗，其中激光治疗又分为：激光手术治疗、弱激光生物刺激作用的非手术治疗和激光的光动力治疗。激光美容、激光去除面部黑痣、激光治疗近视、激光除皱、都是激光领域是医学行业内伟大的成就。 在军事方面，激光成就了战术激光武器、战略激光武器、激光动力推动器等，此外激光武器的关键技术已取得突破，2013年低能激光武器已经投入使用。 在通信方面，激光通过大气空间传输达到通信目的，激光大气通信的发送设备主要由激光器（光源）、光调制器、光学发射天线（透镜）等组成；接收设备主要由光学接收天线、光检测器等组成。 目前激光已广泛应用到激光焊接、激光切割、激光打孔（包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等）、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等 发展前景 由此可见激光的空间控制性和时间控制性很好，对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大，特别适用于自动化加工，激光加工系统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工设备，已成为企业实行适时生产的关键技术，为优质、高效和低成本的加工生产开辟了广阔的前景。 激光划片机现状 激光划片机又称为陶瓷激光切割机或激光划线机，采用连续泵浦声光调Q的 Nd: YAG 激光器或绿激光作为工作光源，由计算机控制二维工作台，能按输入的图形做各种运动。输出功率大，划片精度高，速度快，可进行曲线及直线图形切割；无污染，噪音低，性能稳定可靠等优点。 目前，常见的硅晶体划片工艺分接触划片和非接角划片（激光划片工艺）两种： 接触划片工艺： 接触划片工艺主要有锯片切割等多种方法，是过去硅晶体、太阳能电池的切割方法，缺点是精度差，废品率高，速度慢。 非接触划片工艺： 非接触划片工艺主要是激光划片，由于是非接触方式，划线细，精度高，速度快，目前是太阳能电池等划片的主要方法。 江苏启澜激光科技有限公司开发研制的晶圆激光划片机具有国际先进水平，主要适用于表面玻璃钝化硅晶圆的划片机切割加工。激光加工技术已广泛应用于制造、表面处理和材料加工领域。晶圆紫外激光划片机，其无接触式加工对晶圆片不产生应力、具有较高的加工效率、极高的加工成品率，可有效的解决困扰晶圆切割划片的难题。同时，图像识别、高精度控制、自动化技术的发展，使得能实现图像自动识别、高精度自动对位、自动切割融为一体的晶圆切割划片机成为可能。国内激光晶圆切割划片系统的需求正以每年70％的速度增长，2010年的保有量将会达到500台左右，约合3亿元人民币。 国内激光晶圆切割划片系统的需求正以每年70％的速度增长，2010年的保有量将会达到500台左右，约合3亿元人民币。 调查显示，瑞士、美国和日本主要的激光晶圆切割机生产商每年在中国市场约销售近100台，国外设备售价在40～42万美元左右，为了提高我国激光精密加工装备的国产化水平，降低设备的采购及使用成本，提高行业的生产效率。晶圆紫外激光划片技术代表了当今世界晶圆切割加工技术前沿的发展方向，对国家未来新兴的晶圆制造产业的形成和发展具有引领作用，有利于晶圆制造技术的更新换代，实现跨越发展。

[font=Arial][size=13px]焊接气体、切割气体都有哪些特性？该怎么选择？激光气呢？[/size][/font]

航空航天领域属于高科技行业，这其中航天器的核心部件就是发动机，整个发动机的大小零件都可以用到金属激光切割机，下面华俄激光就以隔热屏、扇形叶片板、化铣部件的激光加工为例，给大家介绍一下高端金属激光切割技术在航空航天中的运用。027-817322821、[url=http://www.helaser.com.cn/]金属激光切割机[/url]对隔热屏群孔的精密加工隔热屏是厚度1毫米左右的锥形型材，通常高度和直径在1米左右，孔径在5毫米以下，数量可到达上万个。此种零件通常运用焊接和钣金加工，加热后会有变形且不易消除。在自由状态下加工会有各种偏差，精确度也达不到要求，一般制作方式完全不能按质按量完成。采用金属激光加工可以有效提高质量，在零部件存在各种不稳定因素的情况下，通过对零件的特征扫描，精确测算出零件上各部位的实际位置，再使用智能加工程序调整好每行的打孔位置，可以使各种形态的加工件精确打孔。2、金属激光切割机对扇形叶片板的精密打孔扇形部件是航空航天发动机的重要部件，从里到外有五种不同形态的叶型板焊接组成。叶片是压轧形成，精度要求交高，为满足加工精度要求，发动机扇形部件的加工需采用金属激光切割机，重熔层厚度不高于0.03毫米，能够保证零件的形态、位置和重熔层的处理。3、金属激光切割机对钛合金化铣层的加工航空航天发动机的性能增长，需要有特殊要求的部件生产。像机匣筒体部件，是钛合金材料，厚度在1毫米。部件上有多种安装座和5毫米的加强筋，会有1毫米筒体的重量，相当于4毫米的强度。此部件能运用5毫米数控加工的方法制造，但是钛合金材料本身的操作难度就比较打，大大降低了制造效率。运用化铣加工的方法能很好的提高制造效率，节约成本。机匣筒体化铣是需要制造5毫米厚的钛合金材质，在部件表面涂层精确刻出形线，然后去除涂层用化铣液侵蚀。化铣技术的重点在于形线的精确加工，这点金属激光切割技术可以完全满足。金属激光加工在航空航天领域制造中还有涉及很多，包括激光打孔、激光焊接、表面处理、增材制造等等，而激光切割占比非常大。金属激光切割机也是积极助力航空航天运载工具的性能、寿命、成本的提升，极大的推动了航空航天领域发展。

从古至今，考虑到自行车的驱动方式和使用环境，自行车的主体车架都是用金属管材做成的，金属管材做自行车骨架一是重量相对较轻，二是在相对较轻的条件下能满足强度要求。自行车选用的管材材质多数是铝合金、钛合金、铬钼钢、碳纤维等，而随着时代的变化，提升管材与结构设计能力并创新加工技术，便成为自行车行业创新发展永恒不变的旋律。　　[url=http://www.helaser.com.cn/product/list-9-cn.html]管材激光切割机[/url]是最近几年开始流行起来的切割工艺，与传统的切割工艺相比，激光切割机加工出来的管材切割断面更加光滑，切割下来的管材可以直接用于焊接，减少了自行车行业的加工工序。比起传统管材加工需要裁剪、冲裁、折弯这几道工艺流程，传统管材加工工艺消耗大量的模具。激光切割管材不仅工序少、效率高、切割出来的工件质量也会更好。目前，我国的自行车行业随着全民健身大潮快速增长，还拥有很大的市场开发空间。　　华俄激光在这里为大家介绍一下管材激光切割机的优势:　　1、精度高　　管材激光切割机采用同一套夹具系统，由编程软件完成加工设计，并且一次完成多步加工，精度高、切割断面光滑无毛刺。　　2、效率高　　管材激光切割机可在一分钟内切割数米管材，百倍于传统的手动方式，这就意味着激光加工具有高效性。　　3、灵活性　　管材激光切割机可以灵活加工各种形状，这给设计工作者可以进行复杂的设计，而这在传统加工手段下是不可想象的。　　4、批量加工　　标准的管材长度是6米，采用传统的加工方式需要非常笨重的装夹，而管材激光切割机可以非常简单的完成数米长的管材装夹定位激光切管机可以批量完成管材的自动分料、自动校正、自动检测、自动上料、自动下料，有效减少了人力成本。　　正是因为激光切割机的独有灵活加工方式，自行车的车架也可以打造成其他的样式，独特的制造工艺让整辆自行车焕发出别样的光彩，是小批量自行车生产加工的最佳方式。(027-81732282)

[color=#333333]随着激光技术越来越普及，不锈钢等管材行业不少厂家都纷纷选择用光纤激光切管机来工作。不过，激光切管机的日常操作隐藏着风险，你是否知道呢？[/color][align=center][img]https://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190222/60702a5aa2d442d08c2d3cbc45aae92f.png[/img][/align][color=#333333]只有注重细节、按照操作规程才能更好的避免。以下是一些细节问题，大家一定要注意： [/color][color=#333333]1、激光切割头是激光切管机上的易损物品，如长时间使用，导致激光切割头损坏。（天气恶劣，过冷或过热都会造成激光头损毁，如结冰、结露，用[/color][b][url=http://www.teyu.com.cn/jiguanglengshuiji.shtml]特域激光冷水机[/url][/b][color=#333333]便可以解决。） [/color][color=#333333]2、每六个月检查光纤激光切割机轨道的直线度及机器的垂直度，发现不正常及时维护调试。没有做这个的，有可能切割出来的效果就不怎么好，误差会增加，影响切割质量。这个是重中之重，一定要做的。 [/color][color=#333333]3、每周一次用真空吸尘器吸掉机器内的粉尘和污物，所有电器柜应关严防尘。 [/color][color=#333333]4、经常检查光纤激光切割机钢带，一定保证拉紧。不然在运行中出了问题，有可能就会伤到人，严重还能导致人员死亡。钢带看似小东西，出了问题还是有点严重的。 [/color][color=#333333]5、光纤激光切管机各导轨应经常清理，排除粉尘等杂物，保证设备正常齿条要经常擦拭，加润滑油，保证润滑而无杂物。导轨要经常进行清理和上润滑油，还有就是电机也要经常的进行清理和上润滑油 ，机器在行进中就能更好的走位，更准确的切割，切割出来的产品质量就会提高。 [/color][color=#333333]6、设备开动时操作人员不得擅自离开岗位或托人待管，如的确需要离开时应停机或切断电源开关。 [/color][color=#333333]7、要将灭火器放在随手可及的地方；不加工时要关掉激光器或光闸；不要在未加防护的激光束附近放置纸张、布或其他易燃物。 [/color][color=#333333]8、保持激光器、床身及周围场地整洁、有序、无油污，工件、板材、废料按规定堆放。 [/color][color=#333333]9、使用气瓶时，应避免压坏焊接电线，以免漏电事故发生。气瓶的使用、运输应遵守气瓶监察规程。禁止气瓶在阳光下爆晒或靠近热源。开启瓶阀时，操作者一定站在瓶嘴侧面。 [/color][color=#333333]10、最后一点：要选择正规品牌的[/color][url=http://www.teyu.com.cn/jiguanglengshuiji.shtml]激光冷水机[/url][color=#333333]，这样才能有效冷却激光器，使其正常工作以及有效保护激光头等元件。[/color][align=center][img]http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190222/6a76e67bb2a44b4886bf7c31b9f3d491.jpeg[/img][/align][color=#333333]以上是激光切管机使用的一些技巧，你get到了吗？[/color]

分类：紫外 时间：2007-9-24 7:49:24 摘要：针对焊接电弧紫外光谱信息的研究，研制了一套焊接电弧紫外光谱计算机采集和处理系统。利用此系统对TIG焊电弧紫外光谱进行了研究，成功地获得了不同焊接规范下的电弧紫外光谱频谱分布特征，并对此进行了分析。　　关键词：焊接电弧；紫外光谱；计算机；获取；分析　　中图分类号：TG403　　　文献标识码：A文章编号：1004-132Ⅹ(2000)04-0446-04 随着焊接电弧物理的深入研究，人们认识到，焊接电弧光谱可以反映出焊接过程中电弧 的各种物理和化学的状态变化，并且，电弧光谱信息内容丰富，具有时空可分辨性，灵敏度 高，传递信息快，便于测控自动化的实施，因此，焊接电弧光谱信息是值得认真研究和开发 的信息资源［1～3］。以往的研究主要集中于焊接电弧的可见光区，把紫外区只作 为对人体有害的辐射来处理［4］。但通过对电弧光谱各个波长段的谱线数量及辐 射功率密度 的分析可知，辐射光谱在紫外波长段的谱线数量及辐射功率密度都是很大的，因而，紫外区 是很有 可能发现高品质的弧焊图像信息和其它信息的一个有待开发的区域。　　为研究焊接电弧紫外光谱的特征，采用由计算机控制的焊接电弧紫外光谱信息采集 与处理系统，获得并分析了钨极氩弧焊电弧紫外光谱频谱的分布特征。1　计算机采集与处理装置　　焊接电弧紫外光谱计算机采集与处理装置的构成见图1。1.电弧　2.试件　3.光电倍增管　4.步进电机1　5.紫外成像透镜　6.光阑　7.全反射转镜　8.步进电机2图1　电弧紫外光谱计算机采集与处理系统构成　　该实验装置以计算机作为控制平台。将电弧光谱信息，即光电转换后的电信号、焊接电流 及电压3个模拟量，经滤波放大及A/D转换，进行计算机采集和处理。后向通道为扫描控 制部分，控制步进电机驱动波长扫描机构，来完成对电弧光谱空间上光谱波段上的扫描，以 便对焊接电弧光谱进行研究。　　在光学系统中，光谱仪的波长范围为200 nm～1000 nm，光电倍增管的光谱响应区间为170 nm～350 nm的紫外区。采集时，先调整成像透镜及电 弧的位置，使电弧以1∶1的比例成像于光谱仪的入口狭缝处，然后在电弧像上选取某一单元 部 位，通过调整光谱仪入口狭缝处的切口位置，对电弧进行Z方向上的扫描，Z方向上的调 节精度为0.01 mm。当反射镜旋转时，对与所选部位同高度的电弧截面进行Y方向的扫 描，每次扫描宽度为0.186 mm。电弧辐射光通过光谱仪入口狭缝进入光谱仪，经光谱仪内 的色散棱镜分光成按波长分布的光谱，在出口狭缝处成像于像焦平面上，再由光电倍增管接 收响应进行光电转换，通过前置放大器及A/D接口，由计算机采集处理。　　实验中对实验系统采用经中国计量科学院标定的标准紫外光源（氘灯）进行标定，以便 获得光谱信号的辐射强度，并对光路系统进行了激光准直，确保实验的精度及可靠性。2　焊接电弧紫外光谱的获取　　利用上述实验装置进行了TIG焊电弧紫外光谱分布的研究。实验中采用直流钨极氩 弧焊，极性为正接，保护气流量为6 L/min，试件为厚度δ=6 mm的低碳钢Q235 。　　为了获得TIG焊电弧紫外光谱的分布，对其光辐射的采集，进行了波长窗口扫描和定波 长空间扫描。波长窗口扫描是在光谱仪出口狭缝处对所确定的波长范围内逐点依次采集，获 得在所确定波长范围内的紫外光谱分布。定波长空间扫描采集是在所选定的波长上，对电弧 的某一横截面逐次采集，通过改变光谱仪入口狭缝处的切口位置并控制全反射转镜的偏转来 完成，从而得到电弧紫外光谱径向空间分布。　　为了将采集的数据处理成电弧光谱辐射的径向分布，现将电弧视为轴对称体，每次所采 集的电弧截面见图2。每次采集是对着宽度为dy，高度为dz的面积进行的，因此 实际上采集到的Lλ是对体积为2x0dydz内的电弧光谱的平均辐射亮度。为计算某点的亮度， 必须进行Abel变换，而平均辐射亮度Lλ与谱线在电弧各点的发射系数ε有确定的关系：因电弧满足LTE条件，且又满足光 学条件［2］，则　　　　　(1)式中，Lλ(y)为y方向测得的光谱平均辐射亮度的分布；ε(r)为电弧径向各点的光谱发射系数。 图2　沿Y方向扫描电弧截面的示意　　如果将元体取无限小，则　　　　　　(2)式中，Ie(y)表示电弧径向各点的光谱辐射强度。其解为　　　　　　(3)式中，I′e(y)为Ie对y的导数。　　某一点的发射系数　　　　　(4)式中，r0为弧柱半径 rj为某测量点距柱中心的距离；N为测量总数；yk=kr0/N；r j=jr0/N；k=0,1,2，…，N-1；j=0,1,2，…，N-1；βjk为Abel变换系数， 与N值有关。　　从式(4)可求出电弧某截面上光谱发射系数沿径向的分布。在该处理过程中，为了满 足Abel变换的需要，先将采集到的Lλ(y)等距插值成平行等距的Lλ(y)，再进 行Abel变换。Abel变换系数βjk采用误差较小的Barr变换系数。而光谱辐射 强度Ie与光谱辐射亮度Lλ之间有Ie=Lλdscosθ　　　　　　(5)式中,ds为辐射源的辐射面元；θ为辐射面元的法线与辐射方向的夹角。　　因为系统光路是经激光准直的，θ可视为零，即θ=0，则Ie=Lλds　　　　　　(6)　　根据以上转换与处理原理，为实现电弧紫外光谱的实时采集和处理，采用C语言设计了 采集和处理软件。利用建立的电弧光谱计算机采集和处理系统，成功地进行了TIG焊电弧紫 外光谱的采集和处理。

半导体激光器又称激光二极管(LD)，是二十世纪八十年代半导体物理发展的最新成果之一。导体激光器的优点是体积小、重量轻、可靠性高、使用寿命长、功耗低，此外半导体激光器是采用低电压恒流供电方式，电源故障率低、使用安全，维修成本低等。因此应用领域日益扩大。目前，半导体激光器的使用数量居所有激光器之首，某些重要的应用领域过去常用的其他激光器，已逐渐为半导体激光器所取代。它的应用领域包括光存储、激光打印、激光照排、激光测距、条码扫描、工业探测、测试测量仪器、激光显示、医疗仪器、军事、安防、野外探测、建筑类扫平及标线类仪器、激光水平尺及各种标线定位等。以前半导体激光器的缺点是激光性能受温度影响大，光束的发散角较大(一般在几度到20度之间)，所以在方向性、单色性和相干性等方面较差.但随着科学技术的迅速发展，目前半导体激光器的的性能已经达到很高的水平，而且光束质量也有了很大的提高.以半导体激光器为核心的半导体光电子技术在21 世纪的信息社会中将取得更大的进展，发挥更大的作用。 在气体激光器中，最常见的是氦氖激光器。1960年在美国贝尔实验室里由伊朗物理学家贾万制成的。由于氦氖激光器发出的光束方向性和单色性好，光束发散角小，可以连续工作，所以这种激光器的应用领域也很广泛，是应用领域最多的激光器之一，主要用在全息照相的精密测量、准直定位上。He-Ne激光器的缺点是体积大，启动和运行电压高，电源复杂，维修成本高。

[font=宋体]同样作为激光器，氦氖激光器稳定性比普通半导体激光器的稳定性更高，主要原因在于激光器受温度影响，激光波长会发生偏移，氦氖激光器的温度稳定度相比半导体激光器更稳定，受环境影响更小。[/font]

激光粒度测试时激光调值调到多高为宜。[em0815]

激光粒度仪的激光探头如何设计 以及打孔，怎样打孔才能使激光探头在测量的时候保持稳定，还有激光探头的厚度是多大才是最合适！那位高手知道？小弟在此请教了！

最近想买台激光打标机，不知哪家的激光打 标机好些？

实际应用的激光器种类很多，如以组成激光器的工作物质来说可分为气体激光器、液体激光器、固定激光器、半导体激光器、化学激光器等。在同一类型的激光器中又包括有许多不同材料的激光器。如固体激光器中有红宝石激光器、钇铝石榴石（Nd：YAG）激光器。气体型的激光器主要有He-Ne（氦－氖）、CO2及氩离子激光器等。由于工作物质不同，产生不同波长的光波不同，因而应用范围也不相同。最常用而范围广的有CO2laser及Nd：YAG激光。有的激光器可连续工作，如He-Ne laser；有的以脉冲形式发光工作。如红宝石激光。而另一些激光器既可连续工作，又可以脉冲工作的有CO2laser及Nd：YAG laser。 　　（一）固体激光器　　实现激光的核心主要是激光器中可以实现粒子数反转的激光工作物质（即含有亚稳态能级的工作物质）。如工作物质为晶体状的或者玻璃的激光器，分别称为晶体激光器和玻璃激光器，通常把这两类激光器统称为固体激光器。　　在激光器中以固体激光器发展最早，这种激光器体积小，输出功率大，应用方便。由于工作物质很复杂，造价高。当今用于固体激光器的物质主要有三种：掺钕铝石榴石（Nd：YAG）工作物质，输出的波长为1.06μm呈白蓝色光；钕玻璃工作物质，输出波长1.06μm呈紫蓝色光；红宝石工作物质，输出波长为694.3nm，为红色光。主要用光泵的作用，产生光放大，发出激光，即光激励工作物质。　　固定激光器的结构由三个主要部分组成：工作物质，光学谐振腔、激励源。聚光腔是使光源发出的光都会聚于工作物质上。工作物质吸收足够大的光能，激发大量的粒子，促成粒子数反转。当增益大于谐振腔内的损耗时产生腔内振荡并由部分反射镜一端输出一束激光。工作物质有2条主要作用：一是产生光；二是作为介质传播光束。因此，不管哪一种激光器，对其发光性质及光学性质都有一定要求。　　（二）气体激光器　　工作物质主要以气体状态进行发射的激光器在常温常压下是气体，有的物质在通常条件下是液体（如非金属粒子的有水、汞），及固体（如金属离子结构的铜，镉等粒子），经过加热使其变为蒸气，利用这类蒸气作为工作物质的激光器，统归气体激光器之中。气体激光器中除了发出激光的工作气体外，为了延长器件的工作寿命及提高输出功率，还加入一定量的辅助气体与发光的工作气体相混合。　　气体激光器大多应用电激励发光，即用直流，交流及高频电源进行气体放电，两端放电管的电压增压时可加速电子，带有一定能量，在工作物质中运动的电子与粒子（气体的原子或分子）碰撞时将自身的能量转移给对方，使分子或原子被激发到某一高能级上而形成粒子数反转，产生激光。气体激光器与固体激光器相比较，两者中以气体激光器的结构相对简单得多，造价较低，操作简便，但是输出功率常较小。因气体激光器中的工作物质不同。因此分中性（惰性）原子、离子气体、分子气体三种激光器。　　中性原子气体激光器这类激光器中主要充有以惰性气体（氦、氖、氩、氪等）的物质。　　氦－氖（He-Ne）激光器 首台氦－氖激光器诞生于1960年，它可以在可见光区及红外区中产生多种波长和激光谱线，主要产生的有632.8nm红光、和1.15μm及3.39μm红外光。632.8nm氦－氖激光器最大连续输出功率可达到一W，寿命也达到一万小时以上。借助调节放大电流大小，使功率稳定性达到30秒内的误差为0.005％，十分钟内的误差为0.015％的功率稳定度；发散角仅为0.5毫弧度。氦氖激光器除了具有一般的气体激光器所固有的方向性好，单色性好，相干性强诸优点外，还具有结构简单、寿命长、价廉、频率稳定等特点。氦氖激光在精确指示，激光测量，医疗卫生方面有很广泛的用途。　　氦氖激光器的工作原理：氦氖激光器的激光放电管内的气体在涌有一定高的电压及电流（在电场作用下气体放电），放电管中的电子就会由负极以高速向正极运动。在运动中与工作物质内的氦原子进行碰撞，电子的能量传给原子，促使原子的能量提高，基态原子跃迁到高能级的激发态。这时如有基态氖原子与两能级上的氦原子相碰，氦原子的能量传递给氖原子，并从基态跃迁到激发的能级状态，而氦原子回到了基态上。因为放电管上所加的电压，电流连续不断供给，原子不断地发生碰撞。这就产生了激光必须具备的基本条件。在发生受激辐射时，分别发出波长3.39μm，632.8nm，1.53μm三种激光，而这三种激光中除632.8nm为可见光中的红外，另二种是红外区的辐射光。因反射镜的反射率不同，只输出一种较长的光波632.8nm的激光。　　He-Ne激光器结构：此类激光器的结构大体可分为三部分，既放电管、谐振腔和激发的电源。现在临床上最常应用的为内腔式。　　He-Ne激光的放电管，最外层是用硬质玻璃制成。放电的内管直径约2～3mm，管长几厘米到十几厘米，放电管越长功率越大，相应的放电电压就高。管内主要按5：1～10：1的比例充入氦氖混合气体达到总气压约2.66～3.99Pa。管的一端装有铝圆筒作阴极（其圆管状结构主要是为了减少放电测射），另一端装有钨针作阳极，放电管两端装有反射镜（即一头为全反射镜，出光一端为半反射镜）。这就构成了激光放电管。　　在氦氖激光器中，采用的谐振腔有球面腔或平凹腔。一般腔镜内侧镀有高反射率的介质。在其中一端反射率为100％，另一端反射率由激光器的增益而定。放电毛细管长度约15～20cm，He-Ne激光器的半反射镜的半反射镜的反射率98.5％～99.5％。谐振腔的轴线和放电毛细管轴偏离不超过0.1mm。　　He-Ne激光器的外界激励能源与固体激光器不相同，不能使用光泵激励，而采用电激励的方法。把工作物质封入放电管中，供以直流、交流及射频等方式激励气体放电。通过放电过程把能量传给工作物质，促使气体中的离子、原子被激发。医疗中使用的激励方法主要是以直流电激发出光。大体结构主要有高压变压器、整流与滤波回路、限流与稳流回路组成。

我觉得是法国Cilas的，他们用的是半导体激光器。这个公司主要的业务还是激光器这块嘛，在全世界范围来说生产的激光器都是数一数二的。马尔文，贝克曼这些公司都是买了人家的。

想在实验室自己组建一个激光拉曼光谱仪，由于刚接触，请问各路大侠激光拉曼光谱仪的光源是用脉冲激光器还是连续激光器？

激光是二十世纪六十年代出现的一种新型光源——激光器发出的光。激光一词的本意是受激辐射放大的光。1960年美国休斯研究实验室的梅曼制成了第一台红宝石激光器，1961年9月中国科学院长春光学精密机械研究所制成了我国第一台激光器。此后，在激光器的研制、激光技术的应用以及激光理论方面都取得了巨大进展，并带动了一些新型学科的发展，如全息光学、傅立叶光学、非线性光学、光化学等，激光还与当今的重点产业——信息产业密切相关。与激光有关的诺贝尔物理学奖获得者有：1964年，美国汤斯、原苏联巴索夫和普洛霍罗夫因在激光理论上的贡献而获奖。1981年美国肖洛因发展激光光谱学及对激光应用作出的贡献、美国布隆伯根因开拓与激光密切相关的非线性光学共同获奖。1997年美国朱棣文、科恩和飞利浦因首创用激光束将原子冷却到极低温度的方法共同获奖。 激光原理一．物质与光相互作用的规律光与物质的相互作用，实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子，同时改变自身运动状况的表现。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/11/200611202115_32995_1634962_3.gif[/img]微观粒子都具有特定的一套能级（通常这些能级是分立的）。任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态（或者简单地表述为处在某一个能级上）。与光子相互作用时，粒子从一个能级跃迁到另一个能级，并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差△E，频率为=△E/h（h为普朗克常量）。1. 受激吸收（简称吸收）处于较低能级的粒子在受到外界的激发（即与其他的粒子发生了有能量交换的相互作用，如与光子发生非弹性碰撞），吸收了能量时，跃迁到与此能量相对应的较高能级。这种跃迁称为受激吸收。2. 自发辐射粒子受到激发而进入的高能态，不是粒子的稳定状态，如存在着可以接纳粒子的较低能级，既使没有外界作用，粒子也有一定的概率，自发地从高能级（E2）向低能级（E1）跃迁，同时辐射出能量为（E2-E1）的光子，光子频率 =（E2-E1）/h。这种辐射过程称为自发辐射。众多原子以自发辐射发出的光，不具有相位、偏振态、传播方向上的一致，是物理上所说的非相干光。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/11/200611202116_32996_1634962_3.gif[/img]3. 受激辐射、激光1917年爱因斯坦从理论上指出：除自发辐射外，处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。他指出当频率为=（E2-E1）/h的光子入射时，也会引发粒子以一定的概率，迅速地从能级E2跃迁到能级E1，同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子，这个过程称为受激辐射。可以设想，如果大量原子处在高能级E2上，当有一个频率 =（E2-E1）/h的光子入射，从而激励E2上的原子产生受激辐射，得到两个特征完全相同的光子，这两个光子再激励E2能级上原子，又使其产生受激辐射，可得到四个特征相同的光子，这意味着原来的光信号被放大了。这种在受激辐射过程中产生并被放大的光就是激光。二．粒子数反转爱因斯坦1917提出受激辐射，激光器却在1960年问世，相隔43年，为什么？主要原因是，普通光源中粒子产生受激辐射的概率极小。当频率一定的光射入工作物质时，受激辐射和受激吸收两过程同时存在，受激辐射使光子数增加，受激吸收却使光子数减小。物质处于热平衡态时，粒子在各能级上的分布，遵循平衡态下粒子的统计分布律。按统计分布规律，处在较低能级E1的粒子数必大于处在较高能级E2的粒子数。这样光穿过工作物质时，光的能量只会减弱不会加强。要想使受激辐射占优势，必须使处在高能级E2的粒子数大于处在低能级E1的粒子数。这种分布正好与平衡态时的粒子分布相反，称为粒子数反转分布，简称粒子数反转。如何从技术上实现粒子数反转是产生激光的必要条件。理论研究表明，任何工作物质，在适当的激励条件下，可在粒子体系的特定高低能级间实现粒子数反转。

拉曼一般都有几种激光，不同波长的激光对样品该如何选择。每次换激光都需要预热比较耗时间

我看到动态光散射纳米粒度测量的原理图，其中在激光发生器后加了起偏器，是否说明要求激光是线偏振的？什么类型的偏振对纳米颗粒的测量有什么影响吗？还有在光电倍增管前会有一组小孔光阑，这里小孔光阑的作用是什么？哪位高人知道的还请不吝指教。

测试光谱时，随着激光功率的提高发现样品的拉曼光谱有了一定的变化，显微镜下看起来样品并没有发生变化。将激光功率降低，样品的拉曼光谱又回到了原来的状态，这种情况如何解释？这种情况下测量时选择哪种激光功率呢？

激光粒度仪上的激光器的功率要求多大？至少应该多在功率才能满足要求，能量是不是越高越好？