2.激光焊原理
激光焊采用激光作为焊接热源，机器人作为运动系统。激光热源的优势在于，它有着极高的加热能力，能把大量的能量集中在很小的焊接点上，所以具有能量密度高、加热集中、焊接速度快和焊接变形小等特点，可实现薄板的快速连接。
当激光光斑上的功率密度足够大时(＞106W/cm²)金属在激光的照射下迅速加热，其表面温度在极短的时间内升高至沸点，金属发生气化。金属蒸汽以一定的速度离开金属熔池的表面，产生一个附加应力反作用于熔化的金属，使其向下凹陷，在激光斑下产生一个小凸坑。随着加热过程的进行，激光可以直接射入坑底，形成一个细长的“小孔”。当金属蒸汽的反冲压力与液态金属的表面张力和重力平衡后，小孔不再继续深入。光斑功率密度很大时，所产生的小孔将不再继续深入。光斑密度很大时，所产生的小孔将贯穿于整个板厚，形成深穿透焊缝。小孔随着光束相对干工件而沿着焊接方向前进。金属在小孔前方熔化，绕过小孔流向后方，重新凝固形成焊缝(见图1)。
3.激光焊接设备
激光焊接设备主要由激光器、光导系统、焊接夹具、焊接机器人和焊接控制系统组成(见图2)。
(1)激光器 用于激光焊接的激光器主要有CO2气体激光器和YAG固体激光器两种。激光器最重要的性能是输出功率和光束质量。从这两方向考虑，CO2激光器比YAG激光器具有更火优势，是目前深熔焊接主要采用的激光器。一汽大众在汽车制造过程中应用的人多数光源功率在4000W左右。
(2)光导和聚焦系统 光导聚焦系统由圆偏振镜、扩束镜、反射镜或光纤及聚焦镜等组成，实现改变光束偏振状态、方向、传输光束和聚焦的功能。这些光学零件的状况对激光焊接质量有极其重要的影响。在大功率激光作用下，光学部件，尤其是透镜性能会劣化，使透过率下降，产生热透镜效应，同时表面污染也会增加传输损耗。
(3)焊接机器人 由于激光熔焊、激光-MIG复合焊接技术方法的不同以及焊接接头形式的不同，所以对焊接接头的装配精度要求也不同。搭接焊缝的激光熔焊和角焊缝的激光钎焊可以采用普通的焊接机器人。对于对接焊缝的激光钎焊和激光焊必须采用区别于常规机器人的绞臂式焊接机器人，通常设计焊缝自动跟踪矫正系统。
(4)焊接夹具 可以保证激光焊接时所连接板材或总成的精确定位，保证焊缝间隙，防止焊接变形，从而提高激光焊接接头的质量。
(5)激光焊接控制系统 控制系统主要包括焊接过程的视频监视系统、机器人的焊缝自动跟踪系统和矫正系统、送丝控制系统等。对于不同的激光焊接方式，控制系统的组成也有所相同。激光熔焊无需送丝系统、焊缝自动跟踪系统和运行轨迹矫正系统。对于激光切割技术，往往还需要与激光在线检测系统协同使用。图2为激光-MIG复合焊接系统的设备组成，它需要匹配送丝系统。
（待续）
