激光钎焊原理图

1 工艺特点

激光钎焊的优点：

1. 进行激光钎焊的母体材料本身并不熔化，仅仅是使钎料熔化。这样的好处就是生产工件的外形比较美观，密封性也很好，安全性也不错。

2. 局部加热，不易产生热损伤，热影响较小

3. 加工过程钎料无飞溅，焊缝质量高，操作工程不需要经常更换焊炬和喷嘴，节约加工成本。

4. 激光热源能量密度大，对于热输入可以控制和调节，焊接效率高，容易实现自动化。

 

后盖外板设计成上下两片式，黄色的一条线就是钎焊缝

 

机器人正在对顶盖与侧围进行激光钎焊

激光钎焊的缺点：

1.虽然理论上激光钎焊很好，但在实际生产中，工件间的焊缝质量缺陷依然会出现。

2.激光钎焊容易出现气孔。例如母材表面不够清洁，钎焊丝雨激光束交点相对位置发生改变的时候，焊缝表面都容易出现气孔

3.有时会出现熔焊型焊缝和焊缝单边焊，或者是钎料没有填满焊缝或钎料伸出焊缝表面，以及容易出现熔焊与钎焊共存的现象。不过这几个缺陷其实不能算激光钎焊的缺点，它们都只是技术性问题。

4.整套激光设备非常昂贵，如果投资到销量非常好的车型上去成本分摊到每辆车还不算太贵，但如果销量不好，单车成本就太高了。

2 主要参数

激光钎焊的主要工艺参数有以下几点：

1.激光功率。CO2激光器和YAG激光器都可以用于激光钎焊，钎焊时他们各自的特点与激光熔化焊相同。

2.光斑直径。激光钎焊通常采用散焦光斑，光斑大小取决于钎缝宽度。

3.钎焊速度。根据实际钎焊的要求确定，取决于激光功率，激光功率越大，钎焊速度越快。

4.送丝速度。送丝速度大小主要考虑钎缝填充和良好成形，送丝速度与钎焊速度应匹配，提高钎焊速度的同时应提高送丝速度。

3 接头形式

激光钎焊接头通常采用卷边对接和搭接两种方式。卷边对接情况下，钎料从激光前端送入，有利于钎焊过程稳定；搭接情况下，钎料从侧下方水平送入有利于钎焊过程稳定。激光钎焊可实现的接头形式包括：搭接接头，边缘对接，不等厚板搭接及T接，如下图所示：

 

激光钎焊接头形式

4 应用范围

根据加热温度的不同，激光钎焊分为软钎焊和硬钎焊，软钎焊主要用于电子元器件的连接，硬钎焊主要用于结构钢和镀锌钢板及铝、铜、镍等有色金属。

① 软钎焊

钎料液相线温度低于450℃的称为软钎焊。主要用于印刷电路板电子元器件的连接。采用激光辐射加热集成电路引线，通过钎剂或预置钎料向基板传递热量。当温度达到钎焊温度时，钎剂和钎料融化，基板和引线润湿形成连接。激光软钎焊集成电路多采用YAG激光器。

② 硬钎焊

钎料液相线温度高于450℃的称为硬钎焊。主要用于结构钢和镀锌钢板的连接等。激光硬钎焊在有色金属的连接上也有优势。大多数有色金属对激光的反射率较高，材料的热导率较高，采用激光熔化焊时需要较高的功率。而激光硬钎焊银、铜、镍、金、铝等有色金属具有良好的效果，钎缝组织细小，接头性能良好。

5 国内外典型应用情况

激光钎焊是目前汽车车身焊接应用广泛的焊接工艺，其主要优势在于能生成光滑的表面，同时与点焊相比又可以减少对镀锌层的熔化，减少腐蚀风险。用于车顶盖外板与侧围外板的连接时，可取消车顶橡胶密封条的使用，既美观又节省成本。

顶盖激光钎焊外观

一汽大众迈腾轿车车身的激光钎焊

同时，激光钎焊还常用于行李箱盖外板上下段的接合，奥迪Q5、一汽马自达轿车、菲亚特部分车型的白车身后背箱盖均采用了激光钎焊。

奥迪Q5行李箱盖

一汽马自达轿车白车身后备箱盖的激光钎焊

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