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十多年，來給大家解答一下，來了解了解吧，

產生焊縫凹陷的原因

　(一)焊接參數方面

激光功率過大：當激光功率過高時，錫料會在短時間內熔化并快速流動。由于液態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”，導致焊接區域的錫量減少，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，使焊縫處產生凹陷。

焊接時間過長：長時間的激光照射會使錫料持續處于液態，在重力和表面張力的綜合作用下，液態錫會逐漸向周圍流動。隨著焊接時間的增加，焊接區域的錫量不斷減少，最終導致焊縫凹陷。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不能提供足夠的錫料來填充焊縫，那么在激光熔化現有錫料后，由于沒有足夠的補充，就會出現焊縫凹陷。這可能是由于送錫電機轉速設置過低、送錫管堵塞或者錫絲直徑與設定不符等原因導致的。

　(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，導致其他焊接部位錫量不足，進而產生焊縫凹陷。

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，會導致錫料熔化區域過大，而錫料在較大范圍內流動后難以集中填充焊縫，容易產生凹陷。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流動，導致焊縫一側出現凹陷。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。

二、解決焊縫凹陷的方法

　　(一)優化焊接參數

調整激光功率：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量又不會產生凹陷的最佳功率。

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。可以利用焊接設備的定時器功能，根據焊件的大小和錫料的用量，設定合理的焊接時間。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。

合理設置送錫量：檢查送錫機構，確保送錫量能夠滿足焊接需求。調整送錫電機的轉速，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備設定一致，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，減少凹陷的產生。

選擇合適的錫料：根據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參數手冊，或者向錫料供應商咨詢，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)優化焊接工藝和設備

調整光斑尺寸和能量分布：根據焊件的形狀和焊接要求，通過光學聚焦系統調整激光光斑的尺寸和能量分布。可以使用光斑整形技術，使能量更加集中在焊縫區域，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。如果發現工作臺傾斜，要及時調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生凹陷。