激光熱傳導(dǎo)焊接原理

熱傳導(dǎo)焊接時，激光輻射能量作用于材料表面，激光輻射能量在表面轉(zhuǎn)化為熱量。表面熱量通過熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴散使材料熔化，并在兩種材料的連接區(qū)域形成熔池。熔池隨著激光束一起向前移動，熔池中的金屬液不向前移動。隨著激光束向前傳播，熔池中的熔融金屬凝固，形成連接兩塊材料的焊縫。激光輻射能量只作用于材料表面，而底層材料的熔化是靠熱傳導(dǎo)進行的。

激光熱傳導(dǎo)焊接工藝及部分參數(shù)

(1)激光熱傳導(dǎo)焊接的連接形式

板材工件的焊接形式有對焊、端焊和中心熔透熔焊。線材之間的焊接形式有對焊、交叉焊、搭接焊、T型焊等。和端焊縫。

(2) 激光功率密度

熱傳導(dǎo)焊接是在低于深熔焊產(chǎn)生鍵孔的臨界功率密度的功率密度下進行的焊接，如下所述。激光功率密度低決定了其焊接熔深淺，焊接速度慢。

(3)散焦量對焊接質(zhì)量的影響

由于焦點處激光光斑中心光功率密度過高，激光熱傳導(dǎo)焊接通常需要一定的散焦量，使光功率分布比較均勻。散焦有兩種方法。如果焦平面在工件上方，則為正離焦，否則為負(fù)離焦。在實際應(yīng)用中，熔深較大時需要負(fù)離焦，焊接薄材料時應(yīng)采用正離焦。此外，散焦量也直接影響到焊縫的寬度。

(4)脈沖激光熱傳導(dǎo)焊接的脈沖波形

激光熱傳導(dǎo)焊接也可以用脈沖激光來完成，其脈沖波形對焊接質(zhì)量也有很大的影響。在焊接銅、鋁、金、銀等高反射率材料時，為突破高反射率屏障，使金屬瞬間熔化并降低反射率，實現(xiàn)后續(xù)的熱傳導(dǎo)焊接工藝，需要脈搏有前峰。對于鐵、鎳、鉬、鈦等黑色金屬，其表面反射率較低，應(yīng)采用相對平坦或平頂?shù)谋砻妗Ｃ}沖波形。

(5)脈沖激光熱傳導(dǎo)焊接的脈寬

脈沖寬度會影響焊接熔深、熱影響區(qū)寬度等焊接質(zhì)量要求。脈沖寬度越寬，焊接熔深熱影響區(qū)越大，反之亦然。因此，應(yīng)根據(jù)激光功率的尺寸和所需的焊接滲透和熱影響區(qū)域的寬度正確選擇脈沖寬度。