深度解读激光焊接技术发展及应用
发布日期:2025-01-04 点击:0
激光焊接是一种利用高能量密度的激光束作为热源进行材料加工的技术。根据激光与材料相互作用的方式不同,激光焊接可以分为热传导焊接和小孔(或深熔)焊接两种主要模式。
热传导焊接是指激光束的能量通过材料表面吸收并转化为热能,然后通过热传导方式向材料内部传递,使材料局部加热至熔化温度,从而实现焊接。适合于精密部件、电子元件等对热输入敏感的材料焊接。
小孔(深熔)焊接是指当激光功率密度达到一定值时,材料表面会瞬间蒸发形成蒸汽,在激光束作用下产生一个充满蒸汽的小孔。这个小孔的存在使得激光束能够深入材料内部,形成深而窄的焊缝。随着材料的熔化和冷却,最终形成了牢固的焊接接头。广泛应用于汽车制造、航空航天等领域,特别是在需要高强度、深穿透焊接的应用中。
激光焊接技术发展现状
激光焊接技术是伴随着激光技术的发展而发展起来的,近些年,蓝光激光器、绿光激光器、飞秒激光器等新光源,摆动焊接、ARM(adjustable ringmode)环形可调光斑焊接等新工艺不断被推出,创新性地解决了工业生产中的一些焊接难题,这使得激光焊接在工业生产的各个领域得到快速推广和发展。
金属激光焊接技术
激光的高能量密度使一些难焊金属材料的焊接成为可能,但对于金、银、铜、铝等高反射材料、异种金属材料的焊接依然存在一些问题。主要原因包括:
①高反射率、高导热率,激光焊接需要较高的起始功率;
②高功率激光焊接过程中,对材料表面状态的变化比较敏感,导致焊点/焊缝成型不好;
③激光焊接速度较快,导致焊缝内部易出现气孔等焊接缺陷,尤其是铝及铝合金。
铜及铜合金的高效激光焊接
铜具有优良的导电、导热性能,被广泛应用于电子产品、电动汽车等制造领域,其中电动机、电池、传感器以及线束和终端等产品应用最为广泛。