激光焊接的关键要点

  1、功率密度

  功率密度是激光加工中关键的参数之一。更高的功率密度，可以在微秒内将表面层加热到沸点，从而产生大量汽化。因此高功率密度有利于材料去除过程，如钻孔、切割和雕刻。对于较低的功率密度，表面温度需要几毫秒才能达到沸点。在表层气化之前，底层达到熔点，容易形成良好的熔焊。因此，在导电激光焊接中，功率密度在10^4~10^6W/CM^2范围内。

  2、激光脉冲波形

  激光脉冲波形是激光焊接中的一个重要问题，尤其是薄板焊接。当高强度激光束打到材料表面时，60~98%的激光能量会在金属表面反射损失，反射率随表面温度的变化而变化。在激光脉冲期间，金属反射率变化很大。

  3、激光脉冲宽度

  脉冲宽度是脉冲激光焊接的重要参数之一。它不仅是区别于材料去除和材料熔化的重要参数，也是决定加工设备成本和体积的关键参数。

  4、离焦量对焊接质量的影响

  激光焊接通常需要一定的距离才能做文章，因为激光焦点处光斑中心的功率密度太高，容易蒸发成孔。

  在远离激光焦点的各个平面上，功率密度分布比较均匀。

  有两种散焦方法：正散焦和负散焦。如果焦平面在工件上方，则为正离焦，否则为负离焦。

  根据几何光学理论，当正负离焦面与焊接面的距离相等时，对应面上的功率密度大致相同，但实际上得到的熔池形状不同。当散焦为负值时，可以获得较大的熔深，这与熔池的形成过程有关。

  实验表明，当激光加热50~200us时，材料开始熔化，形成液相金属并汽化，形成工业压力蒸汽，以极高的速度喷出，发出刺眼的白光。同时，高浓度气体将液相金属向熔池边缘移动，在熔池中心形成凹陷.

  当离焦为负值时，材料内部的功率密度高于表面，容易形成更强的熔化和汽化，从而使光能传输到材料的更深处。

  因此，在实际应用中，当要求穿透深度较大时，采用负散焦;焊接薄材料时，应使用正散焦。