脈衝激光焊的主要參數

脈衝激光焊是採用功率交替變化的激光束進行焊接。每個激光脈衝在焊件上形成一個焊點,主要用於微型精密元器件和微電子元器件的焊接。脈衝激光焊加熱斑點尺寸僅為幾於微米,故適於焊接金屬薄片(<0.1mm),薄膜(幾微米形,至幾十微米和金屬細絲(0.02mm以上)。

脈衝激光焊的焊接參數主要有:脈衝能量、脈衝寬度和功率寬度。

脈衝能量和脈衝寬度。脈衝激光焊時,脈衝能量決定了金屬的熔化量,而脈衝寬度則影響熔深。脈衝寬度加大,熔深逐漸增加,當脈衝寬度超過某一臨界值時,熔深反而下降。因此,對於每種金屬材料,都度存在一個可使熔深達到最大值的最佳脈衝寬度。試驗確定,鋼的最佳脈衝寬度為5～8×10-3s。

功率密度。脈衝激光焊的功率密度,取決於激光脈衝的能量,光斑直徑和脈衝寬度,其關係式下圖：

式中p激光光斑上的功率密度(W/cm2);E—激光脈衝的能量(J);d光斑直徑(cm);tp脈衝寬度(s)。

脈衝能量和脈衝寬度之間存在線性關係。同時還隨著焊件厚度的增加,激光脈衝能量相應增大。

脈衝激光的焊接參數見圖1.