激光焊接是一種將材料通過激光產(chǎn)生的高溫熔化進(jìn)行永久連接，并成為具有設(shè)定功能結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)。近年來，幾乎所有的電子產(chǎn)品，如電腦、電視機(jī)、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)以及許多電子元器件等，在生產(chǎn)制造中都不同程度地應(yīng)用了激光焊接技術(shù)。激光焊接已經(jīng)滲透到了制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性和壽命以及生產(chǎn)的成本、效率和市場(chǎng)反應(yīng)速度。在大批量激光焊接生產(chǎn)過程當(dāng)中，如何保證產(chǎn)品激光焊接品質(zhì)的一致性，就是生產(chǎn)管理過程中一個(gè)十分重要的課題。

　　一般來講，影響激光焊接效果的因素可以概括為以下三個(gè)選擇：①焊接材料的選擇②激光焊接機(jī)的選擇③加工工作臺(tái)的選擇。

　　一、焊接材料的選擇：

　　激光焊接效果與被加工材料的光學(xué)特性、物理特性和機(jī)械特性有關(guān)。光學(xué)特性：包括材料的反射率、吸收率、透過率等；物理特性：包括熱傳導(dǎo)率、熱擴(kuò)散率、密度、比熱、熱容量、熔融液粘滯性、汽化溫度等；機(jī)械特性：機(jī)械加工精度、應(yīng)力強(qiáng)度、材料可焊性、工件清潔度等。

　首先在確定加工材料、尤其是兩種以上不同的材料進(jìn)行焊接加工時(shí)，要參考相關(guān)文獻(xiàn)，確定材料能否被可靠的焊接（表一列出了不同材料的YAG激光焊接特性，可作為參考），另外，不同材料對(duì)不同激光波長(zhǎng)的反射率也不相同（參見圖1），反射率越高，激光焊接越困難。

圖1 幾種常見材料的激光反射特性

表1不同材料的焊接特性

另外，不同材料的物理特性和機(jī)械特性也會(huì)對(duì)焊接效果產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。一般來說，在點(diǎn)焊時(shí)，熱傳導(dǎo)率越大，焊接效果越好；相反，在縫焊時(shí)，熱傳導(dǎo)率越小，焊接效果越好。需要用戶根據(jù)不同的應(yīng)用要求進(jìn)行合理的選擇。

　有時(shí)，即便是同一種材料如鋁，由于鋁的純度及所摻雜元素的不同，因此有時(shí)其材料型號(hào)不同，所造成的焊接效果也不同，甚至相同型號(hào)的材料，來料批次不同，焊接效果也不盡相同；這時(shí)，需要用戶根據(jù)不同的情況，適當(dāng)調(diào)節(jié)激光焊接機(jī)的功率波形來改善。

　　二、激光焊接機(jī)的選擇

　在選擇焊接機(jī)時(shí)，一般需要考慮以下因素：

　　1、光學(xué)特性：光斑大?。す獍糁睆?、光纖直徑和類型、出射頭參數(shù)）、焦面高度、景深、光斑位置、光斑入射角度；

　　2、控制特性：反饋控制方式、功率波形的選擇。

　焊接機(jī)的光學(xué)特性在打樣時(shí)就可以確定，用戶在最初試制產(chǎn)品時(shí)就可以直觀的確定焊接效果，因此這里不再贅述，而是重點(diǎn)介紹影響激光焊接一致性的激光控制特性。

　目前在市場(chǎng)上銷售的激光焊接機(jī)從控制特性上主要分為兩大類：電流負(fù)反饋和激光功率負(fù)反饋。

　電流負(fù)反饋是控制激光泵浦氙燈電流使其每次保持氙燈電流恒定的一種控制方式。但是，激光輸出功率與泵浦氙燈的電流并不是成線性正比關(guān)系，而且隨著泵浦氙燈使用時(shí)間的延長(zhǎng)，電光轉(zhuǎn)換效率顯著降低，就會(huì)使輸出激光能量減小，從而影響焊接效果的一致性。

　激光功率負(fù)反饋是在激光腔的輸出端加一個(gè)光電檢測(cè)器，將檢測(cè)到的激光功率與所需的激光功率進(jìn)行比較，進(jìn)而控制氙燈泵浦電流大小的一種控制方式。

　激光功率負(fù)反饋分為實(shí)時(shí)負(fù)反饋和非實(shí)時(shí)負(fù)反饋兩種。實(shí)時(shí)負(fù)反饋就是在一個(gè)激光功率脈沖內(nèi)將檢測(cè)到的激光功率與所需的激光功率進(jìn)行比較，進(jìn)而控制氙燈泵浦電流大小的一種控制方式。非實(shí)時(shí)負(fù)反饋是將前一個(gè)脈沖檢測(cè)到的激光功率波形與設(shè)定波形進(jìn)行比較，然后確定下一個(gè)脈沖激光泵浦氙燈電流大小的控制方式。功率負(fù)反饋激光焊接機(jī)的組成框圖如圖2所示

圖2 功率負(fù)反饋激光焊接機(jī)組成框圖

與電流負(fù)反饋控制相比，采用激光功率負(fù)反饋，輸出激光能量的控制精度可以大大提高，尤其適合于大批量生產(chǎn)當(dāng)中。圖3是15W激光焊接機(jī)分別在電流負(fù)反饋和激光功率負(fù)反饋控制狀態(tài)下激光輸出能量的波動(dòng)情況。