激光器|532纳米和1064纳米波长叠加对脉冲Nd: YAG激光铜微焊接的影响（二）( 四 ) 纳米

【激光器|532纳米和1064纳米波长叠加对脉冲Nd: YAG激光铜微焊接的影响（二）】图21 利用1064nm和532nm的单束激光以及在高功率密度条件下的绿光激光，比较了铜微焊接横截面上的温度分布。（如需解释图中对颜色的引用，读者可参考本文的网络版本）

因此，将波长为1064和532nm的Nd:YAG激光器叠加，可以实现高质量、高效率的铜微焊接工艺。使用532nm适当高功率密度的激光进行叠加，并采用较短的延迟时间，可有效地获得稳定的吸收峰，以及稳定和高的熔融体积，从而导致焊缝的深熔透。此外，还通过两个波长在不同功率密度下的叠加，提出了温度或表面形状对铜材料吸收特性的影响。在两个波长的总输入功率相同的情况下，绿光激光器的低功率密度条件（不能产生小孔）会增加表面温度和1064nm的吸收率，但在高功率密度条件下产生的小孔与1064nm激光以200μs的延迟时间叠加，可以获得较大的熔池体积。
这些现象表明，小孔的形成具有更有效的增加熔融体积的作用，而不是铜材料表面的温度升高，并且在1064nm和532nm激光的叠加下，表面温度的升高有助于铜微焊接中熔融体积的稳定。
4.结论
本文采用532 nm和1064 nm两种波长叠加的方法，研究了辐照延迟和功率密度对铜微珠激光焊接工艺的影响。阐明了表面温度变化和小孔形成对吸收现象和熔液体积生成的影响。所得结论如下:
1)近红外与绿色Nd:YAG激光叠加，近红外激光辐照延时短，稳定了铜的激光微焊接工艺，实现了表面质量好、熔透深、无气孔的优质焊缝。
2)在近红外和绿色激光叠加时，适当的高功率密度的绿色激光可以使吸收稳定，增加熔融体积。在近红外激光照射前，高功率密度能有效地激发小孔形成。这增强了对材料的快速和充分的深度渗透。
3)小孔的形成对提高熔体体积的作用比表面温度的提高更有效，而表面温度的升高有助于近红外激光和绿色激光叠加铜微焊接中熔体体积的稳定。
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文章来源：Effects of superposition of 532 nm and 1064 nm wavelengths in copper micro-welding by pulsed Nd:YAG laserJournal of Materials Processing TechnologyVolume 299 January 2022 117388https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2021.117388
参考文献：1Laser welding components for electric vehicles with a high-power blue laser system ， Journal of Laser Applications 32 022038 (2020); https://doi.org/10.2351/7.0000054
2Study on laser welding of copper material by hybrid light source of blue diode laser and fiber laserJournal of Laser Applications 33 032018 (2021); https://doi.org/10.2351/7.0000386