激光錫焊中焊縫凹陷是什么原因？怎么解決？

激光錫焊有非常多的優(yōu)點(diǎn)，有越來越多的工藝采用激光錫焊的方式。但是采用激光錫焊難免也會(huì)遇到一些問題，如焊縫凹陷的問題。松盛光電從事激光錫焊行業(yè)十多年，來給大家解答一下，來了解了解吧，

產(chǎn)生焊縫凹陷的原因

　(一)焊接參數(shù)方面

激光功率過大：當(dāng)激光功率過高時(shí)，錫料會(huì)在短時(shí)間內(nèi)熔化并快速流動(dòng)。由于液態(tài)錫的表面張力在高能量作用下難以維持平衡，過多的錫會(huì)被激光能量 “推開”，導(dǎo)致焊接區(qū)域的錫量減少，從而形成凹陷。例如，在焊接精細(xì)的電子元件引腳時(shí)，如果激光功率超出合適范圍，引腳周圍的錫會(huì)迅速熔化并流失，使焊縫處產(chǎn)生凹陷。

焊接時(shí)間過長(zhǎng)：長(zhǎng)時(shí)間的激光照射會(huì)使錫料持續(xù)處于液態(tài)，在重力和表面張力的綜合作用下，液態(tài)錫會(huì)逐漸向周圍流動(dòng)。隨著焊接時(shí)間的增加，焊接區(qū)域的錫量不斷減少，最終導(dǎo)致焊縫凹陷。就像把蠟燭火焰長(zhǎng)時(shí)間對(duì)準(zhǔn)一塊蠟，蠟會(huì)不斷熔化并流淌走，留下一個(gè)凹陷的坑。

送錫量不足：如果在焊接過程中送錫機(jī)構(gòu)不能提供足夠的錫料來填充焊縫，那么在激光熔化現(xiàn)有錫料后，由于沒有足夠的補(bǔ)充，就會(huì)出現(xiàn)焊縫凹陷。這可能是由于送錫電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)置過低、送錫管堵塞或者錫絲直徑與設(shè)定不符等原因?qū)е碌摹?/p>

　(二)焊件和材料特性方面

焊件表面不平整：如果焊件表面本身存在凹陷、劃痕或者氧化層等不平整因素，在焊接時(shí)，激光照射到這些區(qū)域會(huì)使錫料的熔化和分布不均勻。例如，當(dāng)焊件表面有一個(gè)小坑時(shí)，熔化的錫會(huì)先填充這個(gè)小坑，導(dǎo)致其他焊接部位錫量不足，進(jìn)而產(chǎn)生焊縫凹陷。

錫料特性差異：不同品牌或型號(hào)的錫料，其流動(dòng)性、熔點(diǎn)等特性會(huì)有所不同。如果使用的錫料流動(dòng)性過強(qiáng)，在激光焊接過程中，錫料容易在未完全填充焊縫之前就流淌開，從而造成焊縫凹陷。

(三)焊接工藝和設(shè)備方面

光斑尺寸和能量分布不合理：激光光斑的尺寸和能量分布對(duì)焊接效果有很大影響。如果光斑尺寸過大，能量分布過于分散，會(huì)導(dǎo)致錫料熔化區(qū)域過大，而錫料在較大范圍內(nèi)流動(dòng)后難以集中填充焊縫，容易產(chǎn)生凹陷。相反，光斑尺寸過小，能量過于集中，可能會(huì)使局部錫料過度熔化并被吹散，同樣會(huì)造成凹陷。

焊接工作臺(tái)傾斜：如果焊接工作臺(tái)不水平，存在一定的傾斜角度，在重力作用下，熔化的錫料會(huì)向一側(cè)流動(dòng)，導(dǎo)致焊縫一側(cè)出現(xiàn)凹陷。這就好比在一個(gè)傾斜的盤子里倒水，水會(huì)流向地勢(shì)較低的一側(cè)。

二、解決焊縫凹陷的方法

　　(一)優(yōu)化焊接參數(shù)

調(diào)整激光功率：通過試驗(yàn)和工藝評(píng)定，確定合適的激光功率。對(duì)于不同的焊件材料、厚度和焊接要求，可以根據(jù)實(shí)際情況降低激光功率，使錫料能夠在合適的能量下熔化并填充焊縫，而不會(huì)因?yàn)槟芰窟^高而被推開。例如，可以從高功率開始逐漸降低，觀察焊縫成型情況，找到既能保證焊接質(zhì)量又不會(huì)產(chǎn)生凹陷的最佳功率。

控制焊接時(shí)間：精確控制激光照射時(shí)間，避免過長(zhǎng)時(shí)間的焊接?？梢岳煤附釉O(shè)備的定時(shí)器功能，根據(jù)焊件的大小和錫料的用量，設(shè)定合理的焊接時(shí)間。一般來說，在保證錫料充分熔化和焊接牢固的前提下，盡量縮短焊接時(shí)間，減少錫料的流動(dòng)。

合理設(shè)置送錫量：檢查送錫機(jī)構(gòu)，確保送錫量能夠滿足焊接需求。調(diào)整送錫電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其與焊接速度和焊縫大小相匹配。同時(shí)，要定期清理送錫管，防止堵塞，并且核對(duì)錫絲直徑是否與設(shè)備設(shè)定一致，保證送錫量的準(zhǔn)確。

　(二)改善焊件和材料

處理焊件表面：在焊接前，對(duì)焊件表面進(jìn)行處理，如打磨、清潔去除氧化層等，使表面平整光滑。可以使用砂紙或者專用的金屬表面處理劑來清理焊件表面的雜質(zhì)和不平整部分，這樣在焊接時(shí)錫料就能均勻地分布在焊件表面，減少凹陷的產(chǎn)生。

選擇合適的錫料：根據(jù)焊接工藝要求和焊件特點(diǎn)，選擇流動(dòng)性適中、熔點(diǎn)合適的錫料。在選擇錫料時(shí)，可以參考錫料的技術(shù)參數(shù)手冊(cè)，或者向錫料供應(yīng)商咨詢，通過試驗(yàn)對(duì)比不同錫料的焊接效果，找到最適合的錫料來避免焊縫凹陷。

　(三)優(yōu)化焊接工藝和設(shè)備

調(diào)整光斑尺寸和能量分布：根據(jù)焊件的形狀和焊接要求，通過光學(xué)聚焦系統(tǒng)調(diào)整激光光斑的尺寸和能量分布。可以使用光斑整形技術(shù)，使能量更加集中在焊縫區(qū)域，減少能量的浪費(fèi)和錫料的過度流動(dòng)。例如，對(duì)于細(xì)小的焊縫，可以將光斑調(diào)整為較小尺寸，并使能量呈高斯分布，以精確熔化錫料填充焊縫。

檢查和調(diào)整工作臺(tái)水平度：定期使用水平儀檢查焊接工作臺(tái)的水平度，確保工作臺(tái)處于水平狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)工作臺(tái)傾斜，要及時(shí)調(diào)整工作臺(tái)的地腳螺栓或者使用墊片進(jìn)行校準(zhǔn)，保證在焊接過程中熔化的錫料能夠均勻分布，不會(huì)因重力作用而產(chǎn)生凹陷。