激光加工頭是激光焊接設(shè)備的關(guān)鍵組成部分，利用它來實(shí)現(xiàn)調(diào)整焦距、工作距離，從而可獲得合適的光斑尺寸在激光焊接機(jī)頭中，集成了不同功能的組成單元，它們包括激光聚焦和導(dǎo)入單元、保護(hù)氣導(dǎo)入和分配單元、冷卻系統(tǒng)、透鏡防護(hù)系統(tǒng)等，在具有反饋控制的激光焊接過程中，還具有監(jiān)測(cè)和反饋控制單元。


激光焊接噴嘴示意圖與實(shí)物圖

激光焊接噴嘴的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對(duì)保證焊接質(zhì)量有重要作用，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)了不少各其特色的激光噴嘴。從氣體保護(hù)的角度來說，應(yīng)保證氣體平穩(wěn)導(dǎo)入和均勻分布與流動(dòng)，保證均勻覆蓋激光焊接區(qū)域，形成良好的保護(hù)效果。一般來說，保護(hù)區(qū)噴嘴與激光束同軸布置的一體化設(shè)計(jì)是主流，雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，但是保護(hù)效果好，穩(wěn)定可靠。前后側(cè)向?qū)氡Ｗo(hù)氣的方式比較簡(jiǎn)單，但是保護(hù)效果較差，已較少采用。通常噴嘴到工件的距離在3mm-10mm.噴嘴孔徑在4mm-8mm，氣體流速在8L/min-30L/min。

CO2激光焊接采用氧氣保護(hù)時(shí)，對(duì)噴嘴設(shè)計(jì)要求較高，以保證良好的氣流幾何形狀。設(shè)計(jì)的基本原則是保證氬氣獲得較高的流速以提高液態(tài)金屬抑制等離子體的產(chǎn)生。采用的激光能量密度越大，要求氬氣的流速越大。但是過大的氬氣流速會(huì)吹動(dòng)熔池使焊縫發(fā)生偏離。氮?dú)鈱?duì)噴嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和氣流幾何形狀要求不高，但是如果采用的激光功率密度較大，應(yīng)適當(dāng)采取措施抑制等離子體的產(chǎn)生。