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论文导读
在电动汽车部件的生产中，激光材料加工是实现复杂目标的关键技术之一，同时也是确保电气和机械连接高质量标准的关键技术之一。随着电池和燃料电池等电子元件日益增长的连接需求，焊接几何形状低于1 mm的激光微焊愈发重要。激光焊接工艺能够在微米范围内加工零件，但加工零件的表面质量不高。此外，由于红外线的铜吸收率低(<5%)，会造成工艺不稳定，因而会产生焊接缺陷。因此，必须寻找替代的激光光源和工艺，以避免这些对焊缝质量产生负面影响。由于铜基合金对激光能量的吸收增加，可见光波长范围(VIS)的激光光源被证明是一种替代方案。
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全文概述
本文对厚度在150 μm~1 mm的Cu-ETP和CuSn6试样进行了激光微焊接并进行观察。半导体激光器波长为450 nm，标称输出功率为150 W。研究了热传导焊接的焊缝表面粗糙度和焊缝几何形状。用两个积分球测量了激光的能量吸收，并将结果与用1070 nm和515 nm激光源进行的测量结果进行了定量比较。采用高速成像技术对熔池动力学进行了详细观测。进行了仿真，以优化光学和激光光源的尺寸。最后，对新型激光光源在各种技术连接应用中的可能应用进行了讨论和评价，并观察了保护气体的使用对光源性能的影响
主要结论
本论文为低功率450 nm半导体激光器的可行性研究。研究结果如下：
1.在目前的状态下，450 nm波长的激光光源输出功率可达1.5 kW，可以进行热传导焊接和深熔焊接的激光微焊接。
2.从1070 nm波长到515 nm和450 nm波长，过程中的吸收率和能量输入都会增加。过程中的局部波动减小，表明能量输入更加稳定。
3.在所使用的实验装置上，CuSn6的穿透深度为648 μm，Cu-ETP的穿透深度为312 μm。
4.低进料速率下的强氧化阻碍了Cu-ETP的可重复连接。
5.与CuSn6对接和搭接连接的材料厚度可达0.5 mm，进给速率更高，表面质量更好。
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