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近年來激光焊接在多領(lǐng)域中有了廣泛的應(yīng)用，包含電訊業(yè)、鈑金加工、建材、造船、廚衛(wèi)、石化行業(yè)、首飾、廣告、3C消費(fèi)電子、軌道交通、科學(xué)研究、機(jī)械設(shè)備等諸多行業(yè)。 相對(duì)應(yīng)的各種激光加工設(shè)備也應(yīng)運(yùn)而生，而鋁、銅作為工業(yè)制造中的基礎(chǔ)材料，使用激光加工必定是趨勢(shì)所向。而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，這類材料使用激光焊接所會(huì)出現(xiàn)的問題也逐漸顯露，就拿現(xiàn)有激光器焊接鋁、銅這類高反材料來說常見的問題有：

1、鋁合金焊接常見問題

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、咬邊缺陷可以通過激光填絲焊接或激光電弧復(fù)合焊接改善；而焊縫氣孔缺陷控制則比較困難。
現(xiàn)有的研究結(jié)果表明：鋁合金激光深熔焊接存在兩類特征氣孔，一類為冶金氣孔，同電弧熔化焊一樣，由于焊接過程材料污染或空氣侵入所導(dǎo)致的氫氣孔；另一類為工藝氣孔，是由于激光深熔焊接過程所固有的小孔不穩(wěn)定波動(dòng)所致。
在激光深熔焊過程中，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(xiàn)氣泡，全熔透深熔焊接則在小孔中部細(xì)腰處出現(xiàn)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(dāng)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程合理的氣保護(hù)所控制，而工藝氣孔關(guān)鍵就是保證激光深熔焊接過程小孔的穩(wěn)定性。

2、紫銅焊接常見問題

而銅這一類材料更是激光焊接中的難點(diǎn)，就拿紫銅來說，常見的問題就有：
1.難融合和易變性：由于紫銅的導(dǎo)熱系數(shù)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(qū)也大，很難將材料融合在一起；又由于紫銅的線膨脹系數(shù)很大，焊接受熱時(shí)，夾具夾緊力度不當(dāng)都會(huì)使材料發(fā)生變形。
2.易出現(xiàn)氣孔：紫銅焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生的另一個(gè)重要問題是氣孔，尤其是深熔焊接時(shí)更嚴(yán)重。氣孔的產(chǎn)生主要是兩種情況導(dǎo)致的，一種是氫元素溶解在紫銅中而直接產(chǎn)生的擴(kuò)散性氣孔，另外一種是氧化還原反應(yīng)帶來的反應(yīng)氣孔。
3.室溫下紫銅對(duì)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(dá)到20%左右，要實(shí)現(xiàn)紫銅的激光深熔焊接，就必須提高激光功率密度。

HMB多波長復(fù)合激光器，又叫環(huán)形光斑激光器，可靈活調(diào)整輸出光束模式參數(shù)。核心光束輸出光纖直徑35μm/50μm，輸出功率可達(dá)4000W，外圍光束輸出光纖直徑300μm-500μm，輸出功率可達(dá)4000W。
HMB激光器作用于焊接時(shí)，外圍光束可使材料匙孔周圍溫度梯度更為平緩，再通過核心光束進(jìn)行深熔焊接，焊接時(shí)匙孔更加穩(wěn)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(duì)HMB多波長復(fù)合激光器針對(duì)鋁合金、紫銅在實(shí)際焊接應(yīng)用中的測試。

▲鋁合金焊接測試效果對(duì)比

4.焊接后匙孔周圍溫度梯度平緩，不易產(chǎn)生熱裂紋。

▲紫銅焊接測試效果對(duì)比

通過二次元觀測能夠發(fā)現(xiàn)環(huán)形光斑的能量密度更高也更均勻，能使材料焊接后強(qiáng)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(shì)

1.經(jīng)過預(yù)熱能夠增加焊縫的寬度、深度。
2.經(jīng)過外圍光束的預(yù)熱后，能夠使銅、鋁這類高反材料增加光束的吸收率，再通過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.通過調(diào)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多波長光路。