焊接头机器人的激光焊接原理

焊接头机器人的激光焊接是一种利用能量（可见光或紫外线）作为热源来熔化和连接工件的焊接方法。实现激光能量不仅是因为激光头本身具有极高的能量，而且因为激光头能量高度聚焦到一点，增加了它的能量密度。

在激光焊接头焊接期间，激光头激光照射并与待焊接材料的表面反应。部分激光被反射，部分激光被吸收并进入材料内部。对于不透明材料，透射光被吸收，金属的线性吸收系数为107-108 / m。对于金属，激光被金属表面吸收并转换成厚度为0.01~0.1m的热能，使金属表面的温度升高，然后转移到金属内部。

光子轰击金属表面形成蒸汽，蒸发的金属可以防止残余能量被金属反射。如果待焊接的金属具有良好的导热性，则将获得更大的穿透性。激光头激光在材料表面上的反射，透射和吸收基本上是光波电磁场与材料相互作用的结果。当激光头激光进入材料时，材料中的带电粒子根据光波电矢量的步长振动，使光子的辐射能成为电子的动能。在物质吸收激光之后，它首先产生一些粒子的过剩能量，例如自由电子的动能，束缚电子的激发能量或过量的声子。这些原始激发能量通过某一过程转换成热能。

除了像其他光源一样是电磁波之外，激光头还具有其他光源不具有的特性，例如高方向性，高亮度（光子强度），高单色性和高相干性。在激光焊接头焊接期间，从材料吸收的光能到热能的转换在非常短的时间内（约10秒）完成。在此期间，热能被限制在材料的激光辐射区域，然后热量通过热传导从高温区域传递到低温区域。

激光头激光的金属吸收主要与激光波长，材料特性，温度，表面状态和激光头功率密度有关。一般而言，金属对激光头的吸收率随温度和电阻率

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