激光焊接時(shí)飛濺是如何形成的？什么是飛濺？飛濺就是飛到熔池外的熔化金屬，金屬材料在升溫達(dá)到熔融溫度后，由固態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)，繼續(xù)升溫將轉(zhuǎn)變成氣態(tài)。當(dāng)激光束不斷加熱時(shí)，固態(tài)金屬變成液態(tài)，形成熔池；接著，熔池內(nèi)的液態(tài)金屬再受熱“沸騰”；最后，材料再吸熱達(dá)到汽化，而沸騰使得內(nèi)部壓力改變，帶出周邊包裹的液態(tài)金屬，最終產(chǎn)生“飛濺”。

　　激光焊接時(shí)飛濺物有哪些影響?
　　激光焊接，尤其是大功率焊接過(guò)程中，最容易產(chǎn)生飛濺。飛濺所產(chǎn)生的顆粒物也會(huì)附著熔池及工件表面，極易造成表面粗糙度變化，劃傷母材，污染目鏡、隔離片、濾光片及毛玻璃片等光學(xué)介質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致部件的返工、元器件受損，甚至?xí)斐扇松戆踩肮矩?cái)產(chǎn)損失等問(wèn)題。
　　如何控制飛濺成為激光加工工藝中不容忽視的一個(gè)環(huán)節(jié)。國(guó)內(nèi)外企業(yè)很早就開(kāi)始了低飛濺激光加工工藝的研究，當(dāng)然，國(guó)外略勝一籌。我們通過(guò)比較幾種主流激光制造商推出的低飛濺技術(shù)，來(lái)理解和區(qū)別一下各自的原理。
　　方法一：改變激光光斑能量分布，避免沸騰，盡可能不用高斯分布的光束。
　　將單一的高斯分布激光束，改為較為復(fù)雜的環(huán)狀+中心光束，可以減少中心材料溫度高熱汽化，減少金屬氣體的產(chǎn)生。典型代表企業(yè)：相干和IPG。
　　相干公司芬蘭工廠（前 Corelase公司）利用開(kāi)發(fā)的FL-ARM環(huán)形激光合束器和傳輸光纖，使這種不同尋常的光纖激光聚焦光斑配置得以成為現(xiàn)實(shí)。該光纖采用傳統(tǒng)的圓形纖芯，外覆另一層環(huán)形截面的光纖纖芯。
　　對(duì)于方法一，飛濺是少了，但仍可能存在一個(gè)問(wèn)題：隨著金屬蒸汽的不斷釋出,同時(shí)會(huì)伴有大量等離子體云的產(chǎn)生。金屬蒸汽的產(chǎn)生后，若來(lái)不及釋放，則熔池融凝后在材料表面及芯部留下氣孔，產(chǎn)生缺陷。
　　方法二：改變掃描方式，擺動(dòng)焊接
　　采用激光頭擺動(dòng)的方式可以提高焊縫的溫度均勻性，避免局部溫度過(guò)高而沸騰。只需要對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的X，Y兩軸進(jìn)行控制即可完成各種軌跡的擺動(dòng)。
　　但擺動(dòng)焊接僅可少量降低焊接飛濺，這是由于擺幅越大雖可更大程度地改善焊縫溫度均勻性，但作用于焊縫的能量密度被降低，焊接的速度不得不放慢。但速度降低的同時(shí)擺動(dòng)的橫向進(jìn)給被壓縮，越發(fā)近似于連續(xù)非擺動(dòng)狀況。材料的加熱作用時(shí)間變久，沸騰和汽化依舊存在，無(wú)法完全避免飛濺和金屬蒸汽產(chǎn)生。
　　方法三：使用短波長(zhǎng)，提高吸收率，用藍(lán)光減少飛濺
　　低吸收波長(zhǎng)高功率激光器既然無(wú)法根治飛濺，那么改成短波長(zhǎng)如何呢？傳統(tǒng)金屬的激光吸收率隨波長(zhǎng)的增長(zhǎng)有明顯下降趨勢(shì)。銅、金、鎳等高反射率有色金屬更為明顯。
　　工業(yè)市場(chǎng)剛剛興起，設(shè)備的成熟度及工藝的適用性有待驗(yàn)證。同時(shí)由于其半導(dǎo)體LD的光學(xué)特性導(dǎo)致其光束質(zhì)量不如單模光纖激光器，在深熔焊方向上存在明顯的劣勢(shì)。短期內(nèi)，藍(lán)光激光器仍會(huì)保持一個(gè)較高的價(jià)格。如作為高端特種焊接裝備，傳統(tǒng)工業(yè)的普及程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。

　　以上是小編對(duì)降低飛濺的三個(gè)方法進(jìn)行總結(jié)，其實(shí)任何一種低飛濺技術(shù)都不可能達(dá)到百分之百的無(wú)飛濺。使用哪種技術(shù)，需要結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)景、加工材料以及需要達(dá)到的效果綜合考慮，選擇出最符合應(yīng)用需求的低飛濺激光加工技術(shù)。想要了解更多咨詢(xún)尚拓激光技術(shù)人員，我們能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的打樣結(jié)構(gòu)制定激光焊接方案及定制激光焊接設(shè)備。