摘要：連線技術包括焊接技術、機械連線技術和粘接技術等。焊接又可分為三大類，即熔化焊、固態焊和釺焊。
將待焊處的母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法稱為熔化焊，簡稱為熔焊（fusion welding）；焊接溫度低於母材金屬和填充金屬的熔化溫度，加壓以進行原子相互擴散的焊接工藝方法稱為固態焊（solid－state welding）；採用比母材熔點低的金屬材料作為釺料，將焊件和釺料加熱到高於釺料熔點，低於母材熔化溫度，利用液態釺料潤濕母材、填充接頭間隙並與母材相互擴散實現連線焊件的方法稱為釺焊。使用熔點高於450℃的硬釺料進行的釺焊稱為硬釺焊（brazing），而使用熔點低於450℃的軟釺料進行的釺焊稱為軟釺焊（soldering）。從冶金角度看，液相焊接時，基材和填充材料熔化，液相互溶，實現材料間原子結合。
固相焊接時，壓力使連線表面緊密接觸，表面之間充分擴散，實現原子結合。固液相焊接時，待接表面不接觸，通過兩者之間的毛細間隙中的液相金屬在固、液介面擴散，實現原子結合。
關鍵詞：熔化焊、固態焊、釺焊、雷射焊接、電子束焊接
雷射焊接（laser-beam welding）是指利用聚焦的雷射束轟擊工件所產生的熱量進行焊接的方法。雷射是利用原子受激輻射的原理，使工作物質受激而產生一種單色性好、方向性強、亮度高的光束。聚焦後的雷射束能量密度極高，可在極短時間內將光能轉變為熱能。
功率密度足夠的雷射束照射到需要焊接的材料表面，使其區域性溫度公升高直達熔點，被焊材料結合部位熔化成液體，然後冷卻凝固，於是兩種材料就被熔接在一起。雷射焊接可以不用焊劑或填料，直接將兩個金屬零件焊接起來，被焊接的兩部分可以是相同的金屬，或是不同的金屬，甚至是非金屬。對於難熔的金屬或是形狀特殊的金屬薄片、細絲、平板，都能很出色地焊接，很多時候其焊接效果優於其他焊接方法。
雷射焊接常用的雷射源是氣體co2雷射器和固體yag雷射器，按雷射器輸出功率的大小和工作狀態，雷射焊接可分為脈衝雷射焊和連續雷射焊接兩大類。被聚焦的雷射束照射到焊件表面的功率密度一般在104～107w/cm2。其焊接的機理也因功率密度的大小，分為雷射熱傳導焊接和雷射深熔焊接。
1. 雷射熱傳導焊接
焊件結合部位被雷射照射，金屬表面吸收光能而使溫度公升高，熱量按照固體材料的熱傳導理論向金屬內部傳播擴散。雷射引數不同時，擴散時間、深度也有區別，這與雷射脈衝寬度、脈衝能量、重複頻率等引數有關。被焊工件結合部位的兩部分金屬因公升溫達到熔點而熔化成液體，迅速凝固後，兩部分金屬熔接焊在一起。
雷射焊接的效果，所需雷射引數大小，與被焊材料的物理特性有很大關係，主要是金屬的熱導率、熔點、沸點、金屬表面狀態、塗層、粗糙度、對雷射的反射特性等。
雷射束作用於金屬表面的時間在毫秒量級內，雷射與金屬之間的相互作用，主要是金屬對光的反射、吸收。金屬吸收光能之後，區域性溫度公升高，同時通過熱傳導向金屬內部擴散。熱傳導雷射焊接，需控制雷射功率和功率密度，金屬吸收光能後，不產生非線性效應和小孔效應。
雷射直接穿透深度只在微公尺量級，金屬內部公升溫靠熱傳導方式進行。雷射功率密度一般在104～105w/cm2量級，使被焊接金屬表面既能熔化，又不會汽化，從而使焊件熔接在一起。
2. 雷射深熔焊接
與雷射熱傳導焊接相比，雷射深熔焊接需要更高的雷射功率密度，一般需用連續輸出的co2雷射器，雷射功率在200～3000w的範圍。當雷射光斑以功率密度106～107w/cm2的雷射束連續照射金屬焊縫表面時，由於雷射功率熱密度足夠高，使金屬材料迅速熔化、汽化蒸發，並在雷射束照射點處形成乙個小孔。這個小孔繼續吸收雷射束的光能，使小孔周圍形成乙個熔融金屬的熔池，熱能由熔池向周圍傳播，雷射功率越大，熔池越深，當雷射束相對於焊件移動時，小孔的中心也隨之移動，並處於相對穩定狀態。
小孔的移動就形成了焊縫。
雷射深熔焊接時雷射能量是通過小孔吸收而傳遞給被焊工件的，使雷射束的能量傳到焊縫深部，隨著小孔溫度公升高，孔內金屬汽化，金屬蒸氣的壓力使熔化的金屬液體沿小孔壁移動，形成焊縫的過程與熱傳導型的雷射焊接明顯不同，在熱傳導型雷射焊接時雷射能量只被金屬表面吸收，然後通過熱傳導向材料內部擴散。
雷射深熔焊接依靠小孔效應，使雷射束的光能傳向材料深部，雷射功率足夠大時，小孔深度加大，隨著雷射束相對於焊件的移動，金屬液體凝固形成焊縫，焊縫窄而深，其深寬比可達到12：1。雷射深熔焊接的焊接速度與雷射功率成正比，熔深與速度成反比，欲使熔接速度增加、熔深加大，就必須選用大功率雷射器。
為獲得高速度、高質量的焊接效果，常用1500～3500w之間的連續co2雷射器進行焊接。
3. 雷射焊接的主要特點有以下幾個方面：
1）能量密度大，熱量集中，焊接時間短，熱影響區小，工件變形極小，所以可進行精密零件、熱敏感性材料的焊接。
2）焊接裝置不需要與被焊工件接觸，借助於稜鏡和光導纖維等可完成遠距離焊接和難接近處的焊接。
3）雷射輻射放出能量的過程極其迅速，工件不易被氧化，所以不需真空環境或氣體保護，可在大氣中進行焊接。
4）裝置比較複雜，功率較小，可焊接厚度受到限制。
雷射焊適用於焊接微型、精密、排列密集和熱敏感的工件，它可對絕緣材料直接焊接，也可將金屬與非金屬材料焊成一體。
雷射焊接雖然具有很多優點，但是，雷射焊接也有一些不足之處。例如，能量轉換和利用率低，尤其對高反射率、高導熱係數的材料焊接困難；對母材焊接端麵介面要求高，容易產生錯位和焊接不連續；容易生成氣孔和疏鬆，產生裂紋；焊縫存在凹陷；焊接過程不穩定等等。為了消除或減少雷射焊接的缺陷，更好地應用這種優秀的焊接方法，提出了一些用其它熱源與雷射進行復合焊接的工藝。
主要有雷射與電弧、雷射與等離子弧、雷射與感應熱源復合焊接以及雙雷射束焊接方法等。
1. 雷射-電弧復合焊接
這種復合焊接主要指雷射與tig（tungsten inert gas，惰性氣體鎢極保護焊）或mig（metal inert-gas welding，惰性氣體保護金屬極電弧焊）電弧復合焊接。在這種工藝中，雷射和電弧相互作用、取長補短。例如，雷射焊接能量利用率低的重要原因是焊接過程中產生的等離子體雲對雷射的吸收和散射，且等離子體對雷射的吸收與正負離子密度的乘積成正比；如果在雷射束附近外加電弧，電子密度顯著降低，等離子體雲得到稀釋，對雷射的消耗減小，工件對雷射的吸收率提高。
而且由於工件對雷射的吸收率隨溫度的公升高而增大。電弧對焊接母材介面進行預熱，使介面開始被雷射照射時的溫度公升高。也使雷射的吸收率進一步提高。
所以，雷射能量利用率提高。同時，雷射束對電弧有聚焦、引導作用，電弧的穩定性和效率提高。這樣，焊接熔深進一步增加。
這種效果尤其對於雷射反射率高、導熱係數高的材料更加顯著。在雷射焊接時，由於熱作用和影響區很小，焊接端麵介面容易發生錯位和焊接不連續現象；峰值溫度高，溫度梯度大，焊接後冷卻、凝固很快，容易產生裂紋和氣孔。而在雷射與電弧復合焊接時。
由於電弧的熱作用範圍、熱影響區較大，可緩和對介面精度的要求，減少錯位和焊接不連續現象；而且溫度梯度較小，冷卻、凝固過程較緩慢，有利於氣體的排除，降低內應力，減少或消除氣孔和裂紋。由於電弧焊接容易使用新增劑，可以填充間隙，採用雷射一電弧復合焊接的方法能減少或消除焊縫的凹陷。
1）雷射與tig復合焊接的特點是：
(1)利用電弧增強雷射的作用，可用小功率雷射器代替大功率雷射器焊接金屬材料；
(2)可高速焊接薄件；
(3)可改善焊縫成型，獲得優質焊接接頭；
(4)可緩和母材焊接端麵介面精度要求。例如，當co2雷射功率為0.8kw，tig 電弧的電流為90a，焊接速度2m/min時，可與5kw的co2雷射焊機的焊接能力相當；5kw的co2雷射束與300a的tig電弧復合，焊接速度(0.
5～5)m/min時，獲得的熔深是單獨使用5kw的co2雷射束焊接時的(1.3～1.6)倍。
2）雷射與mig復合焊接的特點是：
（1）與雷射-tig電弧復合焊接相似，電弧增強雷射的作用，提高焊接速度，可用小功率雷射器代替大功率雷射器進行焊接，改善焊接質量，緩和母材端麵介面精度要求；
（2）這種復合焊接技術應用比較廣泛，它利用了填絲的優點，增加了焊接適應性，能夠新增合金元素調整焊縫金屬成分，並可消除焊縫凹陷。
（3）與雷射-tig復合焊接相比，其焊接板厚更大，提高了間隙搭橋能力，降低了單一雷射焊接時坡口準備的精度要求，同時電弧能量的輸入降低了冷卻速度，減小了冷裂傾向。
（4）熔融金屬的加入可以改善單一雷射焊接時焊縫的化學成分及微觀組織，降低熱裂傾向，提高了焊縫的綜合力學效能，雷射前置可以使起弧容易，並且在合適的規範下可以改變熔滴的過渡方式，使得焊接過程更加穩定，減少了單一mig焊接時的飛濺量以及焊後處理的工作量。同時雷射焊的深熔、快速、高效、高能密度輸入特點仍然保持。特別適用於大厚板及鋁合金等高反射率金屬的焊接。
2. 雷射-等離子弧復合焊接
雷射-等離子弧復合焊接的原理與雷射-電弧復合焊接相似，由於等離子弧的熱作用區較大，等離子弧的預熱使工件初始溫度公升高，提高對雷射的吸收率；等離子弧也提供大量的能量，使總的單位面積熱輸入增加；雷射也對等離子弧有穩定、導向和聚焦的作用，使等離子弧向雷射的熱作用區集聚。但在雷射-電弧復合焊接時，電弧稀釋光使等離子體雲的效果隨著電弧電流的增大而削弱，而雷射-等離子弧復合焊接時的等離子體是熱源，它吸收雷射光子能量並向工件傳遞，反而使雷射能量利用率提高。另外，在雷射-電弧復合焊接中，由於反覆採用高頻引弧，起弧過程中電弧的穩定性相對較差；電弧的方向性和剛性也不理想；同時，鎢極端頭處於高溫金屬蒸氣中，容易被汙染，從而影響電弧的穩定性。
而在雷射與等離子弧復合焊接過程中，只有起弧時才需要高頻高壓電流，等離子弧穩定，電極不暴露在金屬蒸氣中，所以這種工藝可以解決雷射-電弧復合焊接的以上問題。
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