雷射焊接比傳(chuan) 統電弧焊接可以得到較小、較深的焊道。除了這個(ge) 優(you) 點外，雷射焊接是利用激光束，噴濺情形小、熱影響區小，不會(hui) 破壞材料的機械性質、材料吸熱少，變形量小、定位精確，自動化容易等等。

近年來，雷射焊接越來越多被應用在金屬板片的結合，大多數是用在板片的對接與(yu) 拚接方麵。相對於(yu) 對接與(yu) 拚接，迭焊再使用雷射焊接時要考慮的條件就比較不同了。在對接與(yu) 拚接時，焊接深度可能僅(jin) 在於(yu) 板片的單一厚度考慮，而在迭焊時，焊接的厚度是兩(liang) 片板片的厚度相加起來，所以焊接的深度是要考慮總和深度，而非單一片材厚度。而雷射迭焊加工另一個(ge) 重要課題則是：材料夾持，其包括上、下材料的間隙、對位、平整度(熱變形量)、背吹等主要問題。

目前的平板式產(chan) 品當中，由於(yu) 焊道寬度需2mm以下，而且並非直線，傳(chuan) 統焊接無法提供優(you) 良的細窄焊道，另外在焊接工法上也較難以達到轉彎加工路徑。在材料上。而為(wei) 了提高抗腐蝕性能所使用的SUS316不鏽鋼，若采用銅焊方式，因銅與(yu) 不鏽鋼硬焊接合強度不夠，且接合處容易腐蝕，造成損害；若改采TIG、MIG，則因熱輸入量過大，會(hui) 有嚴(yan) 重變形現象產(chan) 生，接合區域也需要較多；電阻焊接則因為(wei) 產(chan) 品的表麵有凹凸外型，不適合生產(chan) ，因此必須采用精準的雷射焊接。

    

圖一、雷射迭焊示意圖  圖二、雷射焊接斷線圖三、雷射焊接擊穿

圖一為(wei) 板片雷射迭焊的示意圖，由於(yu) 板片表麵存在凹凸不平的結構設計，留存的焊道僅(jin) 2mm寬度，因此需要精準的焊接控製才能達到要求。我們(men) 利用1064nm波長的Nd:YAG雷射，將光束直徑聚焦在0.8mm左右，特別的是要避開旁邊的凹凸結構，其高度需低於(yu) 雷射光學焦距的50％，以避免幹擾光束加工。圖二、三是初期雷射焊接不良之成品。在調整過參數後可以得到圖四的優(you) 良成果。

圖四、優(you) 良的焊接成果#p#分頁標題#e#

雷射迭接以後，因成品的外型導致挾持困難，致使無法以拉伸機試驗抗拉強度。因此采用焊道剖麵金相試驗與(yu) 微硬度分析，檢驗焊道質量。圖五為(wei) 第一次檢驗結果，腐蝕液采用CuSO₄+HCl +water 進行4分鍾腐蝕。由結果可以看到焊接完全貫穿，焊道上表麵寬約800μm，底部寬約200μm，底部則因冷卻與(yu) 空氣包覆問題，殘留一細小孔洞。

圖五、成品第一次金相檢驗  圖六、成品第二次金相檢驗  圖七、微硬度檢驗

調整參數後進行第二次焊接可以得到如圖六的結果，由圖六可以看到焊道同樣呈現上寬下窄的特性，同樣有完全貫穿的現象。將其以放在硬度計上測試焊道整體(ti) 橫向硬度，可以發現如圖七的結果，焊道的硬度高於(yu) 母材料，因此可推估焊道強度應高於(yu) 原母材。

以上的實驗可以看到，雷射使用在表麵有凹凸結構的金屬板片迭焊時，會(hui) 遭遇到因為(wei) 結構的影響遷就雷射參數的狀況，在慎選雷射種類下，調整激光束聚焦光路、能量參數、材料夾持、輔助氣體(ti) 供應等問題，則達到板片製程的要求，並且經過檢驗發現可以得到優(you) 良成品的結果，以上的結果可以提供給產(chan) 業(ye) 界參考借鏡。