激光焊接效果的影響因素有哪些

激光焊接技術(shù)發(fā)展的非常成熟了，焊接效果普遍較好。但是在實(shí)際的使用過(guò)程中，因?yàn)橐恍┮蛩氐挠绊懀赡芙Y(jié)果也有一些差別。在激光焊接的過(guò)程當(dāng)中不同的焊接方式和焊接參數(shù)的設(shè)置會(huì)對(duì)焊接效果構(gòu)成影響。松盛光電給大家介紹激光錫焊中對(duì)錫焊效果有影響的因素，來(lái)了解一下吧。

激光參數(shù)

激光功率：激光功率的大小直接決定了焊接過(guò)程中的能量輸入。功率越高，能夠熔化的材料就越多，焊接熔深也就越大。例如，在焊接較厚的金屬板材時(shí)，需要較高的激光功率才能確保板材完全熔透。然而，如果功率過(guò)高，可能會(huì)導(dǎo)致材料過(guò)度熔化，產(chǎn)生焊接飛濺、咬邊等缺陷。

激光波長(zhǎng)：不同的材料對(duì)不同波長(zhǎng)的激光吸收程度不同。例如，近紅外波長(zhǎng)的激光(如 1064nm)對(duì)于許多金屬材料有較好的吸收效果。對(duì)于一些高反射率的材料，如鋁、銅等，選擇合適的波長(zhǎng)有助于提高材料對(duì)激光的吸收效率，從而改善焊接效果。

脈沖寬度(對(duì)于脈沖激光)：脈沖寬度影響著激光與材料相互作用的時(shí)間。較寬的脈沖寬度可以提供更多的能量積累時(shí)間，適合焊接對(duì)熱輸入敏感的材料，能夠在保證焊接質(zhì)量的同時(shí)，減少熱影響區(qū)。而窄脈沖寬度則適用于對(duì)熱輸入要求極高的高精度焊接，如微電子產(chǎn)品的焊接。

材料特性

材料的種類：不同材料的熱物理性質(zhì)(如熱導(dǎo)率、比熱容、熔點(diǎn)等)不同，對(duì)激光焊接效果有顯著影響。例如，熱導(dǎo)率高的材料(如銅)在焊接過(guò)程中熱量散失快，需要更高的激光能量才能達(dá)到良好的焊接效果。而熔點(diǎn)較低的材料(如錫)則相對(duì)容易熔化，但也可能因?yàn)檫^(guò)熱而產(chǎn)生缺陷。

材料的表面狀態(tài)：材料表面的粗糙度、清潔度和氧化程度等會(huì)影響激光的吸收和反射。粗糙的表面比光滑表面能夠更好地吸收激光能量，因?yàn)樗黾恿思す庠诓牧媳砻娴纳⑸浜投啻畏瓷?，提高了能量耦合效率。表面有油污、氧化層等污染物?huì)降低激光的吸收，導(dǎo)致焊接質(zhì)量下降，因此在焊接前通常需要對(duì)材料表面進(jìn)行清潔和預(yù)處理。

焊接速度

焊接速度是指激光焊接過(guò)程中焊接頭相對(duì)于焊件的移動(dòng)速度。焊接速度過(guò)快會(huì)導(dǎo)致激光作用在材料上的時(shí)間過(guò)短，能量輸入不足，使得焊縫熔深變淺、熔寬變小，甚至可能出現(xiàn)未熔合的現(xiàn)象。而焊接速度過(guò)慢會(huì)使材料吸收過(guò)多的熱量，熱影響區(qū)增大，容易產(chǎn)生變形、氣孔等缺陷。合適的焊接速度需要根據(jù)激光功率、材料特性等因素綜合確定。

焦點(diǎn)位置

激光焦點(diǎn)位置相對(duì)于工件表面的位置對(duì)焊接效果至關(guān)重要。當(dāng)焦點(diǎn)位于工件表面時(shí)，能量密度最高，能夠獲得較大的熔深。焦點(diǎn)位置在工件表面上方(正離焦)時(shí)，熔池較寬，適合于需要較大熔寬的焊接情況;焦點(diǎn)位置在工件表面下方(負(fù)離焦)時(shí)，熔深較大，有利于焊接較厚的材料。

保護(hù)氣體

氣體種類：常用的保護(hù)氣體有氬氣、氦氣等。氬氣相對(duì)便宜，且在焊接過(guò)程中能夠有效地保護(hù)熔池，防止其與空氣中的氧氣、氮?dú)獾劝l(fā)生反應(yīng)。氦氣的電離能較高，能夠提供更穩(wěn)定的焊接電弧，適用于高速焊接和對(duì)焊縫質(zhì)量要求極高的場(chǎng)合。

氣體流量：合適的氣體流量能夠保證保護(hù)氣體在熔池周圍形成有效的保護(hù)層。流量過(guò)小，無(wú)法有效防止空氣對(duì)熔池的侵入，容易產(chǎn)生氣孔等缺陷;流量過(guò)大，可能會(huì)導(dǎo)致熔池波動(dòng)，影響焊接穩(wěn)定性。

光斑尺寸

光斑尺寸決定了激光能量在材料表面的分布范圍。較小的光斑尺寸意味著更高的能量密度，能夠產(chǎn)生較深的熔深，但焊接寬度相對(duì)較窄。較大的光斑尺寸則能量密度較低，熔寬較大，熔深較淺。在實(shí)際焊接中，需要根據(jù)焊接要求(如焊縫形狀、熔深和熔寬的要求等)來(lái)調(diào)整光斑尺寸。

當(dāng)發(fā)生了焊接效果不理想的狀態(tài)，可以根據(jù)上面的因素一個(gè)個(gè)調(diào)整排除。