脈沖激光熱導(dǎo)焊接 激光熱導(dǎo)焊是在較低功率密度和較長(zhǎng)時(shí)間的激光作用下，焊接材料從表層開(kāi)始隨著能量的增加逐漸向材料內(nèi)部遷移，激光加熱引起的熔池表面張力的改變，在熔池內(nèi)產(chǎn)生一種較大的攪拌力，液體金屬按照一定的方向發(fā)生流動(dòng)最終實(shí)現(xiàn)焊接的過(guò)程。
  激光焊接是否已熱導(dǎo)焊取決于激光工藝參數(shù)，一般要求激光功率目睹在10⁴W/cm²～10⁶W/cm²之間。激光將材料加熱至沸點(diǎn)和熔點(diǎn)，同時(shí)又不至于發(fā)生汽化，因此不會(huì)產(chǎn)生小孔焊接質(zhì)量容易保證。 。
  激光熱導(dǎo)焊僅材料表面附近被加熱到熔點(diǎn)以上較低溫度，激光能量大部分被金屬表面反射，光的吸收率較低，因此溶深較淺，通常在1mm～2mm之間，主要用于儀器儀表、電池外殼、電子元件等薄小零件和結(jié)構(gòu)的焊接。。
   激光熱導(dǎo)焊一般采用脈沖激光，在這種焊接方式下，影響激光功率密度的因素有脈沖寬度、脈沖能量、峰值功率和脈沖頻率等。隨著焊接材料的性質(zhì)和吸光率的不同工藝參數(shù)也隨之發(fā)生變化。影響激光焊接機(jī)理性質(zhì)的主要有熱導(dǎo)率、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、表面粗糙度、對(duì)激光的吸收和反射特性等。 。
  根據(jù)熱傳導(dǎo)方程進(jìn)行分析，可求出在一定脈寬t1條件下，在材料的既定物性范圍內(nèi)加熱到某一溫度所需的功率密度。在具有恒定空間分布強(qiáng)度的表面熱源作用下，材料表面達(dá)到熔點(diǎn)的功率密度qc1為。

  材料表面達(dá)到沸點(diǎn)的功率密度qc2為

  可以看出，激光密度應(yīng)該隨著材料熔點(diǎn)溫度Tm，沸點(diǎn)溫度Tv，導(dǎo)熱系數(shù)K的增加的增加而增加，隨熱擴(kuò)散系數(shù)α，脈沖寬度τ1的增加而減小。。
   脈沖激光焊接工藝參數(shù)主要有功率密度、脈沖寬度、脈沖能量等，功率密度取決于脈沖能量、脈沖寬度與光斑直徑。激光功率密度達(dá)到10⁶W/cm²時(shí)，金屬有輕微汽化，但汽化量小，不影響焊點(diǎn)形成。但如果激光功率密度過(guò)大、金屬蒸發(fā)過(guò)于強(qiáng)烈，焊接處不能為液態(tài)金屬充滿(mǎn)，就不能形成牢固的焊點(diǎn)。。
   脈沖寬度是脈沖激光焊接的重要參數(shù)之一。脈沖寬度主要影響溶深，脈沖寬度越大，溶深越大，理論分析表明溶深與脈沖寬度的1/2次方成正比。對(duì)于箔片焊接，一般只需要1MS的脈沖寬度。脈沖寬度越短，對(duì)激光功率的密度大小、分布及其穩(wěn)定性要求越高。如果激光功率密度分布不均勻，局部功率過(guò)大，將導(dǎo)致材料的局部汽化。適當(dāng)降低功率密度，增加脈沖寬度，是激光功率密度分布不均勻，局部功率密度過(guò)大，將導(dǎo)致材料局部汽化。適當(dāng)降低功率密度，增加脈沖寬度，使激光功率魔都和脈沖寬度有適當(dāng)?shù)呐浜蠈⒈ＷC焊接過(guò)程的穩(wěn)定性，對(duì)于厚板焊接，為了保證溶深，可以適當(dāng)提高激光功率密度，甚至可以使材料表面溫度超過(guò)沸點(diǎn)，允許一定汽化。總的來(lái)說(shuō)，對(duì)于確定的材料，采用短脈沖和高功率密度與采用寬脈沖和低功率密度可以達(dá)到相同的溶深，前者激光參數(shù)可焊接范圍窄，熱效率高，而后者激光參數(shù)可焊范圍寬，熱效率低。 。
  脈沖寬度越大，焊接時(shí)間越長(zhǎng)，熱影響區(qū)域大。如果對(duì)于焊接區(qū)有嚴(yán)格要求，應(yīng)嚴(yán)格控制脈寬。如果影響區(qū)域允許，可適當(dāng)增大脈寬有利于焊接過(guò)程的穩(wěn)定性。