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論文導(dǎo)讀
在電動(dòng)汽車部件的生產(chǎn)中，激光材料加工是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)之一，同時(shí)也是確保電氣和機(jī)械連接高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著電池和燃料電池等電子元件日益增長(zhǎng)的連接需求，焊接幾何形狀低于1 mm的激光微焊愈發(fā)重要。激光焊接工藝能夠在微米范圍內(nèi)加工零件，但加工零件的表面質(zhì)量不高。此外，由于紅外線的銅吸收率低(<5%)，會(huì)造成工藝不穩(wěn)定，因而會(huì)產(chǎn)生焊接缺陷。因此，必須尋找替代的激光光源和工藝，以避免這些對(duì)焊縫質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。由于銅基合金對(duì)激光能量的吸收增加，可見光波長(zhǎng)范圍(VIS)的激光光源被證明是一種替代方案。
02
全文概述
本文對(duì)厚度在150 μm~1 mm的Cu-ETP和CuSn6試樣進(jìn)行了激光微焊接并進(jìn)行觀察。半導(dǎo)體激光器波長(zhǎng)為450 nm，標(biāo)稱輸出功率為150 W。研究了熱傳導(dǎo)焊接的焊縫表面粗糙度和焊縫幾何形狀。用兩個(gè)積分球測(cè)量了激光的能量吸收，并將結(jié)果與用1070 nm和515 nm激光源進(jìn)行的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了定量比較。采用高速成像技術(shù)對(duì)熔池動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了詳細(xì)觀測(cè)。進(jìn)行了仿真，以優(yōu)化光學(xué)和激光光源的尺寸。最后，對(duì)新型激光光源在各種技術(shù)連接應(yīng)用中的可能應(yīng)用進(jìn)行了討論和評(píng)價(jià)，并觀察了保護(hù)氣體的使用對(duì)光源性能的影響
主要結(jié)論
本論文為低功率450 nm半導(dǎo)體激光器的可行性研究。研究結(jié)果如下：
1.在目前的狀態(tài)下，450 nm波長(zhǎng)的激光光源輸出功率可達(dá)1.5 kW，可以進(jìn)行熱傳導(dǎo)焊接和深熔焊接的激光微焊接。
2.從1070 nm波長(zhǎng)到515 nm和450 nm波長(zhǎng)，過程中的吸收率和能量輸入都會(huì)增加。過程中的局部波動(dòng)減小，表明能量輸入更加穩(wěn)定。
3.在所使用的實(shí)驗(yàn)裝置上，CuSn6的穿透深度為648 μm，Cu-ETP的穿透深度為312 μm。
4.低進(jìn)料速率下的強(qiáng)氧化阻礙了Cu-ETP的可重復(fù)連接。
5.與CuSn6對(duì)接和搭接連接的材料厚度可達(dá)0.5 mm，進(jìn)給速率更高，表面質(zhì)量更好。
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