面向銅基液冷闆的紅(hóng)藍激光複(fù)合焊接方案
随著人工智能高速發展,AI芯片算力需求爆發,銅基液冷闆需求大增。銅基液冷闆的焊接需滿足高強度、高氣密性要求,且需嚴控變(biàn)形、保護内部微通道。用傳(chuán)統紅外激光焊接銅材時,易出現高反、飛濺、熔池不穩定等痛點。銅材對藍光激光吸收率相比較紅外激光高達十倍以上,選用紅藍激光複合焊接方案,核心思路爲“藍光預熱、紅外深熔”,可以兼顧(gù)焊接質量與效率,焊接過程幾乎無飛(fēi)濺,焊接表面光滑美觀。
一、複合光源選型
複合光源選用“藍光+紅外激光”,配合紅(hóng)藍激光複(fù)合焊接頭,實現同軸合束,協同焊接。
藍光激光器選型:波長450nm,功率500W或1000W。品牌:北京大族天成
紅外激光器選型:波長1080nm,功率3000W或6000W。
二、藍光激光的優勢(解決(jué)銅基液冷闆焊接痛點(diǎn))
1、高吸收率,破解銅材高反難題:藍光短波長(zhǎng)特性使其對(duì)銅材吸收率提升至50%以上,相較於紅外激光(5%左右)大幅降低能量損耗,無需極高功率即可形成穩定熔池,同時減少反射光對(duì)設備(bèi)光學元件的損傷,提升焊接穩定性與設備(bèi)使用壽命。
2、低熱輸入,嚴控焊接變(biàn)形:藍光可在低功率下實現有效預熱與淺熔,熱影響區極(jí)小,能精準控制銅材熱膨脹,避免焊接變(biàn)形超差(≤0.1mm),有效保護(hù)内部精密微通道不被損傷,适配液冷闆散熱(rè)均勻性要求。
3、熔池穩定,提升焊縫質量:藍光照射形成的熔池流動(dòng)性好、穩定性高,可有效減少飛(fēi)濺、氣孔等缺陷,使焊縫成形均勻,提升焊縫氣密性,滿足液冷闆高壓無滲漏要求。
4、适配性強:藍光可适配紫銅、黃(huáng)銅等多種銅基材料,同時兼容異種材料焊接(如銅與不鏽鋼(gāng))。
三、紅藍激光複(fù)合焊接設備(bèi)
設備選用一體化複合焊接機,搭配紅藍激光複合焊接頭,確(què)保藍光與紅外激光精準協同。紅藍光激光器多種功率組合,可實現不同厚度銅材的精密焊接。紅藍激光複合焊接屬於(yú)自熔焊,無需焊料,可降低成本,可避免焊料堵塞微通道。
四、結語
本方案選擇以藍光爲核心、紅外激光爲輔助,精準契合銅基液冷闆焊接需求,藍光的高吸收率、低熱輸入等核心優勢,有效破解傳(chuán)統焊接痛點,兼顧質量、效率與經濟性,适配銅基液冷闆規模化生産(chǎn)需求。
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