在新能源鋰電池、汽車製造、航天航空等高端製造領域，對焊接質量的嚴(yan) 苛要求日益提升。傳(chuan) 統單光束激光焊接在應對高反材料、焊接缺陷等方麵逐漸顯露局限，而雙光束環形光斑激光焊接憑借獨特的能量分布模式，正成為(wei) 突破焊接質量瓶頸的重要技術手段，為(wei) 高端製造領域提供著有力的技術支撐。

傳(chuan) 統單光束在高端製造中的焊接痛點

傳(chuan) 統單光束焊接工藝中，由於(yu) 能量高度集中，易引發熔池劇烈波動與(yu) 金屬蒸汽噴射，進而產(chan) 生飛濺、內(nei) 部氣孔等缺陷，這些缺陷可能成為(wei) 結構隱患，影響產(chan) 品的安全性與(yu) 可靠性。在焊接精密部件時，熱影響區的敏感性還易導致材料性能劣化；同時，單光束對焊縫成形的控製能力有限，難以滿足焊縫表麵光滑度和一致性的嚴(yan) 苛標準。

△單光束焊接示意

此外，高端製造領域涉及的材料日益複雜，包括銅、鋁、金等高反射率材料，以及高強度鋁合金、鈦合金、複合材料等。這些材料物理化學性質各異，傳(chuan) 統焊接工藝在處理此類材料時往往麵臨(lin) 諸多挑戰。

雙光束環形光斑：重構激光焊接能量調控邏輯

雙光束環形光斑焊接通過獨特的能量分布設計及對焊接能量、熱輸入的精準控製，實現 “外環預熱，內(nei) 環深熔” 的協同作用，將激光與(yu) 材料的相互作用從(cong) “粗暴穿透” 升級為(wei) “精密調控”，成為(wei) 滿足高質量焊接需求的重要技術方向。

△雙光束（環形光斑）激光器與(yu) 普通光纖激光器焊接效果對比

從(cong) 焊接過程來看，環形光束作用於(yu) 材料表麵時，可實現溫和預熱，降低材料反射率（尤其針對高反材料），穩定熔池初始狀態，顯著減少飛濺；中心光束則作用於(yu) 已預熱區域，提供主要焊接能量，且能量吸收效率更高，能夠實現穩定深熔，形成熔深優(you) 異、匙孔穩定的焊縫核心。

通過雙光束的協同優(you) 化，熔池內(nei) 部流動模式得到改善，有助於(yu) 氣泡逸出以減少氣孔，同時熔池冷卻更均勻，最終可獲得表麵光滑、寬高比適中、一致性良好的優(you) 質焊縫。

△雙光束環形光斑焊接示意

技術方案解析：同波長與(yu) 多波長複合的實踐應用

在雙光束環形光斑激光焊接領域，深圳的一家激光解決(jue) 方案企業(ye) ——寶辰鑫激光，基於(yu) 母公司創鑫激光 20 餘(yu) 年激光技術沉澱及產(chan) 業(ye) 垂直整合能力，相關(guan) 解決(jue) 方案已在汽車零部件製造、新能源三電製造等領域實現批量化應用，並形成了同波長雙光束環形光斑（DBW）和多波長複合雙光束環形光斑（HMB）兩(liang) 種技術路徑。

同波長雙光束環形光斑焊接方案（DBW 係列）

該方案通過一根光纖提供兩(liang) 束獨立控製的 1080nm 波長激光光束，環狀和中心光束的功率可獨立調節，能有效抑製飛濺，提升焊接質量。

△同波長雙光束（環形光斑）

焊接過程中，中心光束能量密度高、光斑區域小，主要承擔深熔焊接任務，提供核心焊接能量；外環光束能量密度小、光斑區域大，主要發揮預熱及冷卻緩衝(chong) 作用，有助於(yu) 穩定熔池、減少飛濺。

△環形光斑焊接示意

從(cong) 設備適配性來看，搭載該方案的焊接係統軟硬件功能全麵，結構緊湊，適配接口豐(feng) 富，可與(yu) 現有加工係統兼容，能靈活匹配不同工業(ye) 場景，提升了設備適應性和自動化水平。

在新能源鋰電、扁線電機、汽車零部件製造等精密焊接場景中，該方案已得到廣泛應用。以鋰電池防爆閥焊接為(wei) 例，針對其焊接精度要求高、材料與(yu) 工藝複雜等難點，采用雙光束環形光斑激光器為(wei) 核心光源，通過搭載高速振鏡焊接頭等外光路組件及係統光學優(you) 化配置，實現了理想焊接效果。焊接後，焊縫飽滿，熔池無氣孔，表麵無炸點、無發黑現象，激光起始、中部和收尾處熔池形貌穩定。

多波長複合雙光束焊接方案（HMB係列）

多波長複合雙光束焊接方案通過複合不同波長（如半導體(ti) + 紅外、藍光 + 紅外等），在實現低飛濺焊接的同時，提升了對鋁、銅等高反合金焊接的品質與(yu) 效率。

>半導體(ti) 紅外複合

通過複合 1080nm+915nm 光路，可有效提升對銅、鋁等高反金屬材料的吸收率，進而改善焊接質量與(yu) 效率。其中，1080nm 核心光束實現深熔焊接，915nm 外環光束（多波段可定製）能使匙孔周圍溫度梯度更平緩，提升匙孔穩定性，減少氣孔、裂紋等缺陷；同時，通過精確控製熱輸入，可有效降低甚至消除焊接飛濺，減少焊渣顆粒殘留。

△半導體(ti) 紅外複合

>藍光紅外複合

複合 1080nm 波長紅外光與(yu) 450nm 波長藍光的方案中，內(nei) 環紅外光束光斑小、能量密度高，負責深熔焊接；外環 450nm 藍光光束光斑大、吸收率高且能量密度低，可提升對銅等紅外高反金屬的吸收率，用於(yu) 焊縫外圍預熱和緩冷，增強匙孔穩定性，抑製飛濺與(yu) 空洞。

△藍光紅外複合

該方案具有獨特的內(nei) 部複合方式，與(yu) 常見的外部複合方式相比，通過一支光纖輸出、一套準直聚焦，借助激光器內(nei) 部合束器複合不同波長光路，不僅(jin) 光路穩定性更好、使用更便捷，且半導體(ti) 激光經過合束器後受回光影響小，使用壽命更長。

在靈活性與(yu) 兼容性方麵，該方案可根據具體(ti) 工藝要求靈活搭配兩(liang) 束激光，選擇不同光纖芯徑、不同波段半導體(ti) 激光，適應多樣化焊接需求；加工時可靈活調整輸出參數，優(you) 化內(nei) 外環激光搭配，在提升加工靈活性的同時，改善加工效率與(yu) 質量；同時，其擴展編程接口兼容性良好，可適配現有加工係統，便於(yu) 係統集成。

在新能源動力電池殼蓋滿焊中，針對 3003 鋁合金外殼焊接易飛濺、易產(chan) 生內(nei) 部氣孔等問題，采用定製化的多波長複合焊接方案後，焊接過程無明顯飛濺，焊接後整體(ti) 外觀光滑，焊縫穩定可靠、無炸點、無虛焊，R 角形貌良好，滿足實際需求。目前，該方案已在新能源鋰電池、汽車製造、機械製造、鈑金箱櫃、廚衛家電等領域實現批量化應用。

隨著航空航天、新能源汽車、精密電子等國家戰略產(chan) 業(ye) 的加速發展，對焊接技術的要求持續提升，推動上下遊產(chan) 業(ye) 不斷革新技術，助力中國製造向高質量、高效率、高可靠性方向邁進。雙光束環形光斑激光焊接技術的成熟與(yu) 應用，為(wei) 高端製造領域的焊接質量提升提供了重要支撐，也為(wei) 行業(ye) 技術升級注入了新動能。