激光焊接概述

出处：按学科分类—工业技术 北京工业大学出版社《特种加工手册》第101页（915字）

激光焊接是用激光束将被焊金属加热至熔化温度以上熔合而成焊接接头．

虽然波长为10．6μm的CO₂激光和波长为1．06μm的YAG激光作用于金属表面时大部分被反射，吸收率较低，但当金属达到熔化状态时，吸收率急剧上升．金属熔化后对激光的吸收率的急剧增大，给激光焊接提供了有利的条件．

材料表面吸收激光能量后熔化区的形状随功率密度的变化而不同．图2-37表明了熔化过程的演变，在图(a)(b)两种情况下，功率密度在10⁵～10⁶W／cm²及5×10⁵～5×10⁶W／cm²范围内，表面下的金属主要靠表面吸收激光能量后向下的热传导而被加热至熔化，形成的焊缝接近半圆形．这种焊接称为热导焊．这种方法可焊厚度在2．54mm以下的材料．当功率密度达到10⁶～10⁷W／cm²时，由于材料的瞬时汽化，在激光束中心形成匙孔，如图(c)所示，激光可以透过匙孔中的金属蒸汽而直射孔底，焊缝窄而深，其深宽比可达12∶1以上，这种焊接方法称为深熔焊．

图2-37 在不同的辐射功率密度下熔化过程的演变阶段

(a)靠导热性熔化，q=10⁵～10⁶W／cm²；(b)熔池下陷，q=5×10⁵～5×10⁶W／cm²；(c)形成匙孔，q=10⁵～10⁷W／cm²．

1—激光；2—被焊零件；3—被熔化金属；4—已冷却的熔池；5—加深的体积；6—靠蒸发暂时形成的孔

由脉冲固体激光器发展的脉冲微型焊，已广泛用于电子工业领域．

综上所述，激光焊接可以分类如下：

微型焊发展较早，有关书籍较多，本书不对此进行论述，重点介绍深熔焊及热导焊．