在網(wǎng)上看到許多人反映：使用激光自動(dòng)化設(shè)備焊接后工件變形、開裂等問題，這些現(xiàn)象大多與“熱應(yīng)力”相關(guān)。熱應(yīng)力是激光焊接過程中，工件局部快速升溫與冷卻導(dǎo)致的材料內(nèi)部應(yīng)力不均。接下來從專業(yè)角度給大家講解如何有效避免熱應(yīng)力問題。

一、激光焊接產(chǎn)生熱應(yīng)力的主要原因

激光自動(dòng)化設(shè)備激光焊接的高能量特性會使焊接區(qū)域瞬間升溫（可達(dá)數(shù)千攝氏度），而周圍區(qū)域溫度較低，形成顯著的溫度梯度。這種溫差會導(dǎo)致材料膨脹與收縮不均：

焊接區(qū)域：高溫下材料膨脹，但受周圍低溫區(qū)域限制，無法自由伸展。

冷卻過程：焊接區(qū)域快速降溫收縮，周圍材料又會阻礙其收縮，最終在內(nèi)部形成應(yīng)力，可能導(dǎo)致工件變形或焊縫開裂。

常見場景

薄板焊接（如＜2mm鋁合金）、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件焊接時(shí)，熱應(yīng)力問題更為突出。

異種金屬焊接（如鋁-銅連接）、鋁（熱膨脹系數(shù)23.1×10??/℃）與銅（17×10??/℃）的熱膨脹系數(shù)差異達(dá)35%，焊接時(shí)界面處會因冷卻收縮不一致產(chǎn)生高達(dá)400MPa的剪切應(yīng)力，遠(yuǎn)超鋁合金的抗拉強(qiáng)度（約200MPa），極易引發(fā)界面剝離。

激光焊接熱應(yīng)力問題并非無解，關(guān)鍵在于從設(shè)備選型、工藝設(shè)計(jì)到工裝配套的全流程管控。采購激光自動(dòng)化設(shè)備時(shí)，優(yōu)先選擇具備脈沖激光調(diào)節(jié)、動(dòng)態(tài)光斑控制及實(shí)時(shí)應(yīng)力反饋的機(jī)型，并要求廠家提供針對性工藝驗(yàn)證方案。實(shí)際生產(chǎn)中，合理規(guī)劃焊接順序、采用彈性工裝釋放應(yīng)力，可大幅降低變形風(fēng)險(xiǎn)。