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用于焊接的主要有兩種激光, 即CO2 激光和Nd:YAG激光。CO2 激光和Nd: YAG激光都是肉眼不可見紅外光。由于激光焊接熱影響區(qū)小、加熱集中迅速、熱應(yīng)力低,因而正在集成電路和半導(dǎo)體器件殼體的封裝中,顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性,在真空器件研制中,激光焊接也得到了應(yīng)用,如鉬聚焦極與不銹鋼支持環(huán)、快熱陰極燈絲組件等。Nd: YAG激光產(chǎn)生的光束主要是近紅外光,波長為1. 06 Lm, 熱導(dǎo)體對這種波長的光吸收率較高,對于大部分金屬, 它的反射率為20% ~ 30%。只要使用標(biāo)準(zhǔn)的光鏡就能使近紅外波段的光束聚焦為直徑0. 25 mm。CO2 激光的光束為遠(yuǎn)紅外光, 波長為10. 6Lm, 大部分金屬對這種光的反射率達(dá)到80% ~ 90%,需要特別的光鏡把光束聚焦成直徑為0. 75 - 0. 1mm。Nd: YAG激光功率一般能達(dá)到4 000~ 6 000W左右, 現(xiàn)在功率已達(dá)到10 000W。而CO2 激光功率卻能輕易達(dá)到20 000W甚至更大。
大功率的CO2 激光通過小孔效應(yīng)來解決高反射率的問題, 當(dāng)光斑照射的材料表面熔化時形成小孔, 這個充滿蒸氣的小孔猶如一個黑體, 幾乎全部吸收入射光線的能量, 孔腔內(nèi)平衡溫度達(dá)25 000 e 左右, 在幾微秒的時間內(nèi), 反射率迅速下降。氣缸采用全SMC氣缸,焊接模具為高精密機(jī)床加工而成,激光采用大族雙通道激光。CO2 激光器的發(fā)展重點(diǎn)雖然仍集中于設(shè)備的開發(fā)研制, 但已不在于提高輸出功率, 而在于如何提高光束質(zhì)量及其聚焦性能。另外, CO2 激光10 kW以上大功率焊接時, 若使用氣保護(hù)氣體, 常誘發(fā)很強(qiáng)的等離子體, 使熔深變淺。因此,CO2 激光大功率焊接時, 常使用不產(chǎn)生等離子體的氦氣作為保護(hù)氣體。
電子工業(yè)激光焊接在電子工業(yè)中,特別是微電子工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。中國的激光焊接處于世界先進(jìn)水平,具備了使用激光成形超過12平方米的復(fù)雜鈦合金構(gòu)件的技術(shù)和能力,并投入多個國產(chǎn)航空科研項(xiàng)目的原型和產(chǎn)品制造中。由于激光焊接熱影響區(qū)小、加熱集中迅速、熱應(yīng)力低,因而正在集成電路和半導(dǎo)體器件殼體的封裝中,顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性,在真空器件研制中,激光焊接也得到了應(yīng)用,如鉬聚焦極與不銹鋼支持環(huán)、快熱陰極燈絲組件等。傳感器或溫控器中的彈性薄壁波紋片其厚度在0.05-0.1mm,采用傳統(tǒng)焊接方法難以解決,TIG焊容易焊穿,等離子穩(wěn)定性差,影響因素多而采用激光焊接效果很好,得到廣泛的應(yīng)用。