隨著新能源汽車和電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，銅及銅合金在電機(jī)、傳感器、發(fā)電和傳輸設(shè)備、電路板等產(chǎn)品中扮演著極為重要的角色，銅件間的連接需求也隨之日益增長(zhǎng)。

基于銅對(duì)大多數(shù)高功率工業(yè)激光的高反射率以及焊接過(guò)程中的高導(dǎo)熱性，激光焊接銅材料遇到一些挑戰(zhàn)，比如：熔合困難、變形量大、焊接不穩(wěn)定，易產(chǎn)生孔洞及飛濺等。隨著激光焊接技術(shù)的飛快發(fā)展，焊接銅材所面臨的上述問(wèn)題也逐漸迎刃而解。

銅及銅合金的激光焊接技術(shù)原理和特點(diǎn)

銅及銅合金的激光焊接技術(shù)原理：利用激光束的能量，將銅及銅合金材料進(jìn)行加熱和融化，使其形成焊接接頭。該技術(shù)具有焊接速度快、變形小、精度高、自動(dòng)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，已在電子、通訊、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

01焊接速度快

-激光焊接速度比傳統(tǒng)焊接方法快，可以提高生產(chǎn)效率；

02變形小

-激光焊接過(guò)程中，材料變形小，可減少焊接后的加工量；

03精度高

-激光焊接可以實(shí)現(xiàn)高精度的焊接，可以滿足高精度產(chǎn)品的需求；

04自動(dòng)化生產(chǎn)

-激光焊接可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以提高生產(chǎn)效率和降低成本。

主流焊接銅及銅合金的激光焊接技術(shù)

針對(duì)不同銅結(jié)構(gòu)件的連接需求以及應(yīng)用場(chǎng)景，可靈活采取恰當(dāng)?shù)募す夂附臃绞?。目前，銅及銅合金的焊接主要采用以下四種主流激光焊接技術(shù):

01環(huán)形光斑焊接——較大的銅結(jié)構(gòu)件和熔深

采用一根光纖輸出兩個(gè)同軸光束，中心光束和外環(huán)光束功率可獨(dú)立調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)高亮度中心光束和較大外環(huán)光束的任意組合。中心光束主要進(jìn)行深熔焊接，而外環(huán)光束則起到使逸出的蒸汽動(dòng)能最小化，并穩(wěn)定熔池Q降低溫度梯度的作用。在高速焊接取得較大熔深同時(shí)，能更有效減少飛濺，焊縫成型平整美觀。

02單模激光器+擺動(dòng)焊接--薄銅板、小結(jié)構(gòu)件

較小的光纖芯徑可獲得較高的功率密度，可實(shí)現(xiàn)匙孔的瞬時(shí)耦合和形成。在擺動(dòng)模式下，能量分布相對(duì)均勻，在相對(duì)較低的線性焊接速度下也能獲得穩(wěn)定匙孔，有效減少銅因能量耦合不穩(wěn)走、沖溫過(guò)熱而產(chǎn)生的孔洞及飛濺。

03綠激光焊接——熱輸入小，減小形變量

室溫下銅對(duì)綠激光的吸收率是近紅外激光的8倍，在取得相同焊接熔深的情況下，綠激光的熱輸入遠(yuǎn)低于近紅外激光，從而減小產(chǎn)品的形變量，并降低對(duì)焊接位置周圍元器件的損害。

04納秒激光焊接——精密元器件的微焊接

納秒激光器峰值功率高，脈寬短(納秒級(jí))，可精準(zhǔn)控制熱輸入，通過(guò)高重復(fù)頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)金厘焊接，尤其適合高反材料及異種金屬焊接。焊接熔深穩(wěn)定，在異種金屬焊接中可有效抑制金屬化合物生成。