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，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：當激光功率過高時，錫料會在短時間內(nèi)熔化并快速流動。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，在焊接精細的電子元件引腳時，如果激光功率超出合適范圍，引腳周圍的錫會迅速熔化并流失，使焊縫處產(chǎn)生凹陷。

焊接時間過長：長時間的激光照射會使錫料持續(xù)處于液態(tài)，在重力和表面張力的綜合作用下，液態(tài)錫會逐漸向周圍流動。隨著焊接時間的增加，焊接區(qū)域的錫量不斷減少，最終導(dǎo)致焊縫凹陷。就像把蠟燭火焰長時間對準一塊蠟，蠟會不斷熔化并流淌走，留下一個凹陷的坑。

送錫量不足：如果在焊接過程中送錫機構(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，由于沒有足夠的補充，就會出現(xiàn)焊縫凹陷。這可能是由于送錫電機轉(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，激光照射到這些區(qū)域會使錫料的熔化和分布不均勻。例如，當焊件表面有一個小坑時，熔化的錫會先填充這個小坑，導(dǎo)致其他焊接部位錫量不足，進而產(chǎn)生焊縫凹陷。

錫料特性差異：不同品牌或型號的錫料，其流動性、熔點等特性會有所不同。如果使用的錫料流動性過強，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，會導(dǎo)致錫料熔化區(qū)域過大，而錫料在較大范圍內(nèi)流動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，可能會使局部錫料過度熔化并被吹散，同樣會造成凹陷。

焊接工作臺傾斜：如果焊接工作臺不水平，存在一定的傾斜角度，在重力作用下，熔化的錫料會向一側(cè)流動，導(dǎo)致焊縫一側(cè)出現(xiàn)凹陷。這就好比在一個傾斜的盤子里倒水，水會流向地勢較低的一側(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：通過試驗和工藝評定，確定合適的激光功率。對于不同的焊件材料、厚度和焊接要求，可以根據(jù)實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，而不會因為能量過高而被推開。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)量又不會產(chǎn)生凹陷的最佳功率。

控制焊接時間：精確控制激光照射時間，避免過長時間的焊接。可以利用焊接設(shè)備的定時器功能，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，盡量縮短焊接時間，減少錫料的流動。

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

　(二)改善焊件和材料

處理焊件表面：在焊接前，對焊件表面進行處理，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，選擇流動性適中、熔點合適的錫料。在選擇錫料時，可以參考錫料的技術(shù)參數(shù)手冊，或者向錫料供應(yīng)商咨詢，通過試驗對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?？梢允褂霉獍哒渭夹g(shù)，使能量更加集中在焊縫區(qū)域，減少能量的浪費和錫料的過度流動。例如，對于細小的焊縫，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)整工作臺水平度：定期使用水平儀檢查焊接工作臺的水平度，確保工作臺處于水平狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)工作臺傾斜，要及時調(diào)整工作臺的地腳螺栓或者使用墊片進行校準，保證在焊接過程中熔化的錫料能夠均勻分布，不會因重力作用而產(chǎn)生凹陷。