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常见问题

浅谈激光焊接工艺

来源:admin 时间:2022-10-19 09:39 点击:

      一、青岛激光焊接的工艺参数
      1、功率密度
      功率密度是激光加工中很关键的参数之一。采用较高的功率密度,在微秒时间范围内,表层即可加热至沸点,产生大量汽化。因此,高功率密度对于材料去除加工,如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度,表层温度达到沸点需要经历数毫秒,在表层汽化前,底层达到熔点,易形成良好的熔融焊接。因此,在传导型激光焊接中,功率密度在范围在104~106W/cm2。
      2、激光脉冲波形
      激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题,尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面,金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉,且反射率随表面温度变化。在一个激光脉冲作用期间内,金属反射率的变化很大。
      3、激光脉冲宽度
      脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一,它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数,也是决定加工设备造价及体积的关键参数。
      4、离焦量对焊接质量的影响
      青岛激光焊接通常需要一定的离焦,因为激光焦点处光斑中 心的功率密度过高,容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上,功率密度分布相对均匀。
      离焦方式有两种:正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。按几何光学理论,当正负离做文章一相等时,所对应平面上功率密度近似相同,但实际上所获得的熔池形状不同。
      负离焦时,可获得更大的熔深,这与熔池的形成过程有关。实验表明,激光加热50~200us材料开始熔化,形成液相金属并出现问分汽化,形成市压蒸汽,并以高的速度喷射,发出耀眼的白光。与此同时,高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘,在熔池中 心形成凹陷。
      当负离焦时,材料内部功率密度比表面还高,易形成更强的熔化、汽化,使光能向材料更深处传递。所以在实际应用中,当要求熔深较大时,采用负离焦;焊接薄材料时,宜用正离焦。
      二、青岛激光焊接工艺方法
      1、片与片间的焊接
      包括对焊、端焊、中 心穿透熔化焊、中 心穿孔熔化焊等4种工艺方法。
      2、丝与丝的焊接
      包括丝与丝对焊、交叉焊、平行搭接焊、T型焊等4种工艺方法。
      3、金属丝与块状元件的焊接
      采用激光焊接可以成功的实现金属丝与块状元件的连接,块状元件的尺寸可以任意。在焊接中应注意丝状元件的几何尺寸。
      4、不同金属的焊接
      焊接不同类型的金属要解决可焊性与可焊参数范围。不同材料之间的激光焊接只有某些特定的材料组合才有可能。
      激光钎焊有些元件的连接不宜采用激光熔焊,但可利用激光作为热源,施行软钎焊与硬钎焊,同样具有激光熔焊的优点。采用钎焊的方式有多种,其中,激光软钎焊主要用于印刷电路板的焊接,尤其实用于片状元件组装技术。
      三、采用激光软钎焊与其它方式相比有以下优点
      1、由于是局部加热,元件不易产生热损伤,热影响区小,因此可在热敏元件附近施行软钎焊。
      2、用非接触加热,熔化带宽,不需要任何辅助工具,可在双面印刷电路板上双面元件装备后加工。
      3、重复操作稳定性好。焊剂对焊接工具污染小,且激光照射时间和输出功率易于控制,激光钎焊成品率高。
      4、激光束易于实现分光,可用半透镜、反射镜、棱镜、扫描镜等光学元件进行时间与空间分割,能实现多点同时对称焊。
      5、激光钎焊多用波长1.06um的激光作为热源,可用光纤传输,因此可在常规方式不易焊接的部位进行加工,灵活性好。
      6、聚焦性好,易于实现多工位装置的自动化。

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