在需要此類焊接的地方——電子、醫療設備、消費品、汽車和航空航天應用——光纖激光焊接是一種卓越的工藝。它降低了製造成本，同時提供了設計靈活性。

屬性差異影響結果

理論上，激光可以焊接任何可以通過傳(chuan) 統工藝連接的材料。然而，由於(yu) 它們(men) 在物理和化學特性上的差異——例如熔點和沸點、導熱性、密度和膨脹係數——在焊接異種材料時可能會(hui) 出現問題，從(cong) 而導致不合格的接頭。
表1說明了金屬的可焊性。焊接異種金屬時，良好的固溶性對於(yu) 焊接性能至關(guan) 重要。這隻能通過具有兼容熔化溫度範圍的金屬來實現。如果一種材料的熔化溫度接近另一種材料的汽化溫度，就會(hui) 出現焊接性差，往往意味著形成脆性金屬間結構。

Nd：YAG 激光器是理想的

在過去，大多數不同的焊接項目是用脈衝(chong) 燈Nd:YAG激光器進行的。在占空比足夠低的情況下，燈泵浦激光器能夠產(chan) 生長、多毫秒的脈衝(chong) ，峰值功率比激光器的額定平均功率高出許多倍。高峰值功率脈衝(chong) 燈泵浦Nd:YAG激光器，加上脈衝(chong) 成形能力，使這些激光器成為(wei) 焊接不同材料的理想選擇。如果焊縫過深則可以通過根據接頭的幾何形狀和材料特性調整啟動功率和結束功率來避免(圖1)。

在Prima Power Laserdyne，焊接專(zhuan) 家開發了一係列脈衝(chong) 形狀，通過減少焊接裂紋和孔隙率來提高焊接質量。他們(men) 的重點是在容易出現焊接缺陷（如裂紋、孔隙或兩(liang) 者兼有）的產(chan) 品應用中提供異種材料焊接解決(jue) 方案。最常受影響的行業(ye) 包括汽車、醫療、電子和航空航天。使用帶有 S94P控製器的新型LASERDYNE 811係統生成各種脈衝(chong) 形狀，該係統包括專(zhuan) 為(wei) 脈衝(chong) 成形設計的一係列硬件和軟件功能。在硬件方麵LASERDYNE配置的是連續波 (CW) 和準連續波 (QCW) 光纖激光器。

以下是兩(liang) 個(ge) 在異種材料的激光焊接過程中使用脈衝(chong) 成形來提高焊接質量的示例。

灰鑄鐵廣泛用於(yu) 汽車工業(ye) 。這種材料的一個(ge) 主要缺點就是異種材料在鑄鐵上的可焊接性受到由於(yu) 石墨和鑄造過程缺乏延展性而導致的裂紋和孔隙的影響。在第一個(ge) 示例中，汽車部件的一部分需要以部分重疊焊縫配置將 304 不鏽鋼焊接至灰鑄鐵。在之前的工藝中，這個(ge) 零件采用的是電子束焊接（EBW）工藝，以減少氣孔的形成並消除表麵開裂。用戶希望用激光束焊接 (LBW) 代替 EBW，以降低焊接和焊接準備的成本。由於(yu) EBW是在真空中進行的，而激光焊接是在大氣壓力環境中進行的，因此激光焊接消除了 X 射線的危險，同時，LASERDYNE還設計了能夠與(yu) EBW產(chan) 生相同或更好質量焊縫的激光參數，包括脈衝(chong) 形狀在內(nei) 的激光器參數開發工作是用連CW纖激光器進行的。

用標準連續激光輸出製作的焊接金屬的顯微檢查顯示在接頭表麵沒有任何裂紋的跡象，但焊縫的鑄鐵部分存在孔隙（圖2）。使用 LASERDYNE S94P控製器和脈衝(chong) 成形則沒有產(chan) 生孔隙（圖3）。

第二個(ge) 例子是航空航天業(ye) 。焊接和連接技術在航空航天領域發揮著重要作用，無論是製造新零件還是修理航空航天結構和部件。大多數航空發動機部件由鎳基高溫合金製成，航空發動機材料在激光焊接過程中容易出現孔隙、開裂或兩(liang) 者兼而有之。焊接裂紋和氣孔形成的風險取決(jue) 於(yu) 焊接條件。在很大程度上，這些焊接缺陷可以通過改變焊接工藝，即優(you) 化激光和加工參數來避免。

一個(ge) 航空航天部件需要在重疊焊接配置中將Haynes 230（固溶處理的鎳鉻鎢鉬合金）激光焊接到Waspaloy（時效硬化鎳鉻鈷高溫合金）。考慮到這兩(liang) 種合金在單獨焊接時都容易開裂，因此焊接質量要求是在熔合區沒有開裂或氣孔。

圖4顯示了兩(liang) 種以CW輸出焊接的鎳基合金之間的異種焊接接頭。焊接采用兩(liang) 種不同的保護氣體(ti) ，分別為(wei) 氮氣和氬氣。使用氮氣保護氣體(ti) 的激光焊接導致表麵裂紋但沒有孔隙，而使用氬氣保護氣體(ti) 製成的焊縫沒有裂紋但孔隙率過高。使用氮氣保護氣體(ti) 減少的孔隙是由於(yu) 熔池的表麵張力降低，使氣泡更容易從(cong) 熔池中逸出。
使用脈衝(chong) 成形進行進一步測試以提高焊接質量。這項操作僅(jin) 使用氮氣保護氣體(ti) 進行。圖 5a 和圖 5b 中顯示的結果表明，在接頭界麵處沒有任何開裂的跡象。與(yu) 使用CW輸出的焊縫相比，焊縫熔深和表麵寬度略有不同；但是，可以通過調整平均功率和焊接速度來控製焊接形狀，而無需更改脈衝(chong) 形狀配置。

Prima Power Laserdyne公司的激光脈衝(chong) 成形技術已經實現了高質量的異種材料焊接。這些新工藝和LASERDYNE SP94控製器通過解決(jue) 裂紋和微觀和宏觀孔隙的形成，提高了焊接質量。該公司開發了額外的脈衝(chong) 成形工藝，以評估和改進光纖激光焊接的許多其他應用。