近年來(lái)激光焊接在多領(lǐng)域中有了廣泛的應用，包含電訊業(yè)、鈑金加工、建材、造船、廚衛、石化行業(yè)、首飾、廣告、3C消費電子、軌道交通、科學(xué)研究、機械設備等諸多行業(yè)。 相對應的各種激光加工設備也應運而生，而鋁、銅作為工業(yè)制造中的基礎材料，使用激光加工必定是趨勢所向。而隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，這類(lèi)材料使用激光焊接所會(huì )出現的問(wèn)題也逐漸顯露，就拿現有激光器焊接鋁、銅這類(lèi)高反材料來(lái)說(shuō)常見(jiàn)的問(wèn)題有：

1、鋁合金焊接常見(jiàn)問(wèn)題

在大功率激光的作用下，鋁合金激光深熔焊縫的主要缺陷是氣孔、表面塌陷和咬邊，其中表面塌陷、咬邊缺陷可以通過(guò)激光填絲焊接或激光電弧復合焊接改善；而焊縫氣孔缺陷控制則比較困難。
現有的研究結果表明：鋁合金激光深熔焊接存在兩類(lèi)特征氣孔，一類(lèi)為冶金氣孔，同電弧熔化焊一樣，由于焊接過(guò)程材料污染或空氣侵入所導致的氫氣孔；另一類(lèi)為工藝氣孔，是由于激光深熔焊接過(guò)程所固有的小孔不穩定波動(dòng)所致。
在激光深熔焊過(guò)程中，小孔因液體金屬粘滯作用往往滯后于光束移動(dòng)，其直徑和深度受等離子體/金屬蒸汽的影響產(chǎn)生波動(dòng)，隨著(zhù)光束的移動(dòng)和熔池金屬的流動(dòng)，未熔透深熔焊接因熔池金屬流動(dòng)閉合在小孔尖端出現氣泡，全熔透深熔焊接則在小孔中部細腰處出現氣泡。氣泡隨液體金屬流動(dòng)而遷移、翻滾，或逸出熔池表面，或被推回到小孔，當氣泡被熔池凝固、被金屬前沿俘獲，即成為焊縫氣孔。
顯然冶金氣孔主要靠焊前表面處理控制和焊接過(guò)程合理的氣保護所控制，而工藝氣孔關(guān)鍵就是保證激光深熔焊接過(guò)程小孔的穩定性。

2、紫銅焊接常見(jiàn)問(wèn)題

而銅這一類(lèi)材料更是激光焊接中的難點(diǎn)，就拿紫銅來(lái)說(shuō)，常見(jiàn)的問(wèn)題就有：
1.難融合和易變性：由于紫銅的導熱系數比較大，焊接時(shí)熱量傳輸速度很快，焊接件整體的熱影響區也大，很難將材料融合在一起；又由于紫銅的線(xiàn)膨脹系數很大，焊接受熱時(shí)，夾具夾緊力度不當都會(huì )使材料發(fā)生變形。
2.易出現氣孔：紫銅焊接時(shí)會(huì )產(chǎn)生的另一個(gè)重要問(wèn)題是氣孔，尤其是深熔焊接時(shí)更嚴重。氣孔的產(chǎn)生主要是兩種情況導致的，一種是氫元素溶解在紫銅中而直接產(chǎn)生的擴散性氣孔，另外一種是氧化還原反應帶來(lái)的反應氣孔。
3.室溫下紫銅對紅外激光的吸收率約為5%，加熱到熔點(diǎn)附近后吸收率能夠達到20%左右，要實(shí)現紫銅的激光深熔焊接，就必須提高激光功率密度。

HMB多波長(cháng)復合激光器，又叫環(huán)形光斑激光器，可靈活調整輸出光束模式參數。核心光束輸出光纖直徑35μm/50μm，輸出功率可達4000W，外圍光束輸出光纖直徑300μm-500μm，輸出功率可達4000W。
HMB激光器作用于焊接時(shí)，外圍光束可使材料匙孔周?chē)鷾囟忍荻雀鼮槠骄?，再通過(guò)核心光束進(jìn)行深熔焊接，焊接時(shí)匙孔更加穩定，從而有效提高焊接質(zhì)量和焊接效率，并且可以降低材料氣孔和飛濺的產(chǎn)生。
銘鐳激光與創(chuàng )鑫激光合作，進(jìn)行對HMB多波長(cháng)復合激光器針對鋁合金、紫銅在實(shí)際焊接應用中的測試。

▲鋁合金焊接測試效果對比

4.焊接后匙孔周?chē)鷾囟忍荻绕骄?，不易產(chǎn)生熱裂紋。

▲紫銅焊接測試效果對比

通過(guò)二次元觀(guān)測能夠發(fā)現環(huán)形光斑的能量密度更高也更均勻，能使材料焊接后強度更高，不易產(chǎn)生氣孔，焊接后變形量也更少。

環(huán)形光斑激光器加工的優(yōu)勢

1.經(jīng)過(guò)預熱能夠增加焊縫的寬度、深度。
2.經(jīng)過(guò)外圍光束的預熱后，能夠使銅、鋁這類(lèi)高反材料增加光束的吸收率，再通過(guò)核心光束的焊接能提高焊接表面的成型質(zhì)量，表面平滑。
3.能量密度高，焊接成型后牢固度更高。
4.通過(guò)調整外圍光束和核心光束的功率大小，能夠減少焊接飛濺。
5.1080nm、975nm、915nm多波長(cháng)光路。