具體表現(xiàn)為熔池中熔體由于高加速度在大致垂直于焊接液面方向上的噴射。這在下圖中可以清晰看到，從焊接熔池中升起的液柱，分解成液滴，形成飛濺。

二、飛濺形成機理

    激光焊接分為熱導和深熔焊兩類。在熱導焊中幾乎沒有飛濺發(fā)生。因為熱導焊主要是熱量從材料表面向內(nèi)部傳遞實現(xiàn)，過程不涉及金屬劇烈蒸發(fā)，和劇烈的物理冶金反應。而深熔焊是發(fā)生飛濺的主要場景：深熔焊涉及激光直達材料內(nèi)部，通過匙孔向材料內(nèi)部傳遞熱量，過程反應劇烈，是發(fā)生飛濺的主要場景。

    要研究飛濺，就需要了解一下深熔焊匙孔動態(tài)行為，了解激光與材料相互作用過程是什么樣的，才能找到導致飛濺的原因，來從機理上避免飛濺。

    首先，我們需要了解熔池動能的來源。如下圖所示，有學者采用高速攝影搭配高溫透明玻璃的方式觀測激光焊接過程匙孔的運動狀態(tài)?？梢园l(fā)現(xiàn)激光基本上打在匙孔前壁上，推動液態(tài)進行向下流動，繞過匙孔到達熔池尾部，匙孔內(nèi)部接受激光的位置并不固定，激光在匙孔內(nèi)部是一個菲涅吸收的狀態(tài)，實際為多次折射吸收，維持熔池液態(tài)存在。焊接過程中每次激光折射的位置隨著匙孔壁的角度有變化，導致匙孔是一種扭動運動狀態(tài)，激光輻照位置就融化，蒸發(fā)，受力，變形，如此蠕動抖動前進。

    其次，我們需要研究熔池流動模式。上圖是使用了高溫透明玻璃，相當于剖面圖，熔池流動的狀態(tài)畢竟和真實情況不一樣。因此又有學者采用速凍技術(shù)，在焊接過程中對熔池采用急速冷凍，得到了匙孔內(nèi)部瞬間狀態(tài)。如下圖左所示，可以清晰看到激光打在匙孔前壁，形成一個臺階，激光作用在這個臺階凹坑中，推動熔池向下流動，在激光向前運動的過程中去填補匙孔空隙。由此也就得到了真實熔池匙孔內(nèi)部流體的大概流向圖，如下圖右所示：激光燒蝕液態(tài)金屬產(chǎn)生的金屬反沖壓力推動液態(tài)熔池從前壁繞過匙孔向熔池尾部運動，從后部熔池如噴泉般上涌沖擊尾部熔池表面，同時尾部熔池由于表面張力（表面張力溫度越低越大）作用，液態(tài)金屬又被表面張力拉著向熔池邊緣運動，不斷凝固，未來得及凝固的液態(tài)金屬又向下循環(huán)回到匙孔尾部，如此循環(huán)。

（素材來源：Interaction between the laser beam and keyhole wall during high power fiber laser keyhole welding）

    此時，如下圖所示，我們可以總結(jié)出完整的激光與材料相互作用過程，即激光作用于材料表面，產(chǎn)生劇烈燒蝕作用，材料先經(jīng)過加熱熔化蒸發(fā)。在劇烈蒸發(fā)過程中，金屬蒸汽向上運動給到熔池向下的反沖壓力，由此得到匙孔。激光進入匙孔，經(jīng)歷多次發(fā)射吸收，源源不斷的金屬蒸汽維持的匙孔存在；激光主要作用于匙孔前壁，蒸發(fā)主要發(fā)生在匙孔前壁。反沖壓力推動著液態(tài)金屬從匙孔前壁繞過匙孔向熔池尾部運動，繞過匙孔高速運動的液體向上會沖擊熔池，形成凸起波浪。然后在表面張力的驅(qū)動下向邊緣運動，凝固如此一個循環(huán)。飛濺主要發(fā)生在匙孔開口邊緣，前壁液態(tài)金屬高速繞過匙孔沖擊后壁熔池的位置。

激光匙孔深熔焊接原理圖：A：焊接方向；B：激光束；C：匙孔；D：金屬蒸汽、等離子體；E：保護氣體；F：匙孔前壁（熔化前沿）；G：熔體水平流過鎖孔路徑；H：熔池凝固界面；I：熔池向下流動路徑。

    接下來，我們需要分析熔池流場。下圖是對低碳鋼材料進行激光焊接時，從頂部查看的熔池流動模擬。圖像的上半部分顯示了流場，下半部分顯示了恒定的流速線。

    下圖顯示了在三種不同的焊接速度下，沿左圖中粗線計算得到的熔池液體流速度，該粗線代表了匙孔連接前后焊縫的中心線，以及匙孔邊緣。從右圖中可以清楚地看到，由于沸騰的鎖孔壁對熔體施加的壓力，熔體的流動速度明顯大于焊縫速度。例如，在焊接速度為100 mm/s，x=-150um時，計算出的最大液體流動速度超過360 mm/s。這里可以得出如果流動只是一個二維方向，不會發(fā)生飛濺。因為飛濺是向上脫離熔池，二維表面不存在軸向的動能，所以飛濺的動能只能來自于匙孔。

    下圖展示了金屬蒸汽的垂直剪切力提供了飛濺液滴垂直加速的能量來源：當靠近上表面的垂直方向流動分量超過一定的逃逸閾值時，飛濺液滴可以脫離焊接熔池，如下圖所示。逃逸閾值是由表面張力、表面幾何形狀、粘度和重力的局部值的組合來確定的。

    其中，表面張力是最重要的考慮因素。如下圖公示，Vz是液體垂直向上的流速，與反沖壓力、金屬蒸汽剪切力有關(guān)。即金屬剪切力提供了向上的加速動能后，一旦超過表面張力，達到逃逸閾值，就會形成飛濺。

    下圖顯示了匙孔周圍熔融金屬垂直方向的力平衡，所示主要驅(qū)動力是反沖壓力和蒸汽剪應力，主要抗力是重力和表面張力。根據(jù)實驗和數(shù)值結(jié)果以及力平衡，熔融金屬的高動量、高反沖壓力和蒸汽剪切應力以及鎖孔周圍的低表面張力共同促成了鎖孔周圍容易形成飛濺的原因。

總結(jié)：

    飛濺發(fā)生過程：飛濺物的產(chǎn)生可以簡化為一個基本的現(xiàn)象序列：局部沸騰-熔體加速-流體流動的重定向-垂直動量的積累-液滴噴射；

    受力分析：反沖壓力和蒸汽剪應力，主要抗力是重力和表面張力;

    飛濺產(chǎn)生必要條件：要產(chǎn)生飛濺，局部熔融液滴垂直于熔池表面的動量大于表面張力；

飛濺產(chǎn)生的影響因子有：

    反沖壓力主要來自金屬蒸汽，如果蒸發(fā)量驟變（低沸點元素、匙孔壁凸起、吸收率波動），會導致反沖壓力劇烈變化，影響熔池的動能變化，降低液滴逃逸速度；

    剪切力主要取決于金屬蒸汽和等離子體和匙孔內(nèi)氣壓的變化（體積），所以能夠使得匙孔內(nèi)部穩(wěn)定、金屬蒸汽和等離子體平穩(wěn)即可抑制飛濺；

    表面張力取決于溫度和熔池表面平滑程度，溫度越高，表面張力越??；表面越平滑，逃逸速度越小；

    熔池動量：動量增加，越容易發(fā)生液滴逃逸。匙孔開口直徑會周期性地波動：開口直徑的任何增加都會減小匙孔與其前方和兩側(cè)液固界面之間的距離，這種路徑的縮窄會增加水平和垂直平面的局部流動加速度，提高熔池液滴的動量；

    接下來，逐一對影響因子進行分析。

    1、反沖壓力波動分析—低沸點金屬元素、表面雜質(zhì)污染

    低沸點金屬如果出現(xiàn)成分偏析，在材料內(nèi)部某個地方出現(xiàn)聚集。一旦激光與其接觸，就會導致金屬劇烈蒸發(fā)。金屬蒸汽噴射所提供的反沖壓力加速沖擊熔池匙孔邊緣液滴，同時增加匙孔內(nèi)部液體流動的速度，金屬蒸汽突然增加的對匙孔開口液滴的剪切力會導致飛濺的產(chǎn)生。

（素材來源：Effect of alloy element on weld pool dynamics in laser welding of aluminum alloys）

        如上圖數(shù)據(jù)顯示，當激光加熱時，沸點溫度低于 Al 的元素會先于 Al 蒸發(fā)，從而加速匙孔的形成并增加匙孔的深度。這可以解釋為什么鎖孔深度的增長率會隨著低沸點元素的增加而增加。

    上圖則顯示了代表性鋁合金在穩(wěn)定階段的典型小孔和熔池縱向特征。小孔前的熔池面積小于小孔后的熔池面積。A1050、A6061、A2024（低沸點元素質(zhì)量分數(shù)分別為0.05%、1.6%、2.1%）熔池中，小孔直徑上下變化不大，小孔穩(wěn)定。在A5083和A7075（低沸點元素質(zhì)量分數(shù)分別為5.1%和8.1%）的熔池中，匙孔形狀變化劇烈。這些實驗結(jié)果表明，當?shù)头悬c質(zhì)量分數(shù)低于2.1%時，可以防止匙孔的劇烈波動，此時金屬蒸汽的表面張力和反沖壓力達到平衡。低沸點元素蒸發(fā)給熔池提供了高動量、給匙孔提供了高反沖壓力、給匙孔邊緣液滴提高了剪切力，導致飛濺產(chǎn)生。

    2、反沖壓力波動分析—舌狀凸起導致的爆炸蒸發(fā)

（素材來源：Bulk-Explosion-Induced Metal Spattering During Laser Processing）

       匙孔前壁的不規(guī)則流動（可能是由于外界機械抖動、或者功率的波動，或者激光單色性的影響）導致的舌狀凸起也會導致劇烈的瞬間爆炸性金屬蒸發(fā)，產(chǎn)生極大的金屬剪切力和反沖壓力，反沖壓力會加速液態(tài)熔池的流動，沖擊熔池后部導致飛濺；金屬蒸汽則會沖擊匙孔開口邊緣液態(tài)金屬導致飛濺。

    3、反沖壓力影響因素——材料吸收率波動

       材料在不同的溫度和狀態(tài)下對激光的吸收率不同，上圖中顯示的是材料隨著表面溫度的變化對激光吸收率的變化，固體狀態(tài)時吸收率較低，但一旦達到熔點，熔化吸收率就驟升到30-60%，當出現(xiàn)匙孔時會到90%以上，以紅外激光焊接鋁合金為例，固體時熔深在5%作用，當融化時在25%作用，當出現(xiàn)匙孔時在90% 作用，有成倍的熱輸入波動，因為激光焊接過程匙孔是周期性的開閉，所以會導致劇烈的燒蝕反沖壓力（因為開閉周期中激光會周期性的債熔池和匙孔吸收波動）。

    4、等離子體導致功率波動

（素材來源：Characteristics of plasma plume in fiber laser welding of aluminum alloy）

       等離子體主要由金屬蒸汽和部分電離的電子混合而成，當?shù)入x子體出現(xiàn)時大量的入射功率被等離子體吸收，導致有效激光功率密度降低到入射激光功率密度的76%，使得激光功率到達熔池匙孔出現(xiàn)30%左右的波動，極大影響熔池動能，和匙孔穩(wěn)定性。

    5、光束擺動導致的吸收率波動

（素材來源：SpatterFormationinLaserWeldingwithBeamOscillation）

    光束擺動分為三種不同的飛濺形式：

    a）擺動振幅較大、頻率低。高輻射強度導致材料部分蒸發(fā)和部分熔化。蒸汽的反沖壓力加速了沿著匙孔側(cè)壁的熔融材料流動，使其中的一部分從工件表面脫離，形成飛濺，主要發(fā)生在激光接觸未溶化材料時發(fā)生，這類飛濺較小，直徑在100um以內(nèi)；

    b）擺動后重疊率低，吸收率變化導致飛濺。擺動光束從未溶化材料進入熔池，吸收率急劇上升，導致金屬蒸發(fā)量增大，反沖壓力和剪切力增大，導致飛濺；

    c）熔池動力學導致飛濺，在重疊率高、振幅小時常見。主要是在擺動光束進入熔池拖尾之后，熔池整體向后流動波動凝固，導致部分液滴進入匙孔開口上方直接受到金屬蒸汽沖擊，形成飛濺。

三、飛濺抑制方案

    核心思路：找出那些會影響反沖壓力、剪切力、表面張力?？紤]能不能不要這些力作用。如不能避免，如何降低這些力的影響。

    1、減少低沸點元素，降低反沖壓力，抑制飛濺

    減少材料本身的低沸點合金元素，鋁合金中的鎂、鋅、錳等，以及材料表面的各種污染源：油污、水漬、塑料、鋁屑等雜質(zhì)；

    鋁合金一般常見兩種爆點（飛濺），黑爆、白爆。

    黑爆：黑色爆點一般都含碳，可以推斷主要為有機物污染，需要排查是否有塑料、鐵氟龍、膠等有機物污染，需要注意清潔；

    白爆：白色爆點多是由于焊接過程不穩(wěn)定所致，涉及材料部分，盡量選擇低沸點質(zhì)量因素占比小的合金。

    2、降低剪切力的影響，抑制飛濺

    剪切力主要與匙孔開口大小和金屬蒸發(fā)有關(guān)。影響剪切力波動的因素：匙孔內(nèi)部體積變化：a、等離子體周期性影響；b、焊接速度；C、離焦量；d、吸收率波動；e、保護氣；f、功率波動

（素材來源：Investigation of spatter occurrence in remote laser spiral welding of zinc-coated steels）

    2a、改變等離體子位置，降低剪切力的影響，抑制飛濺

    在大功率激光焊接過程中，隨著高能量密度的激光束持續(xù)輸出，能量傳輸至工件表面，不斷地被熔化蒸發(fā)金屬材料，蒸汽云團向上快速從匙孔中噴涌而出，達到電離條件后迅速電離，形成等離子體。產(chǎn)生的等離子體一般以金屬蒸汽等離子體為主。

    等離子體形成之后，會通過折射和輻射吸收對入射光束產(chǎn)生反射、散射、吸收等作用，并會對激光束形成屏蔽效應。從而影響激光能量與工件的耦合，以致于導致激光能量到達熔池出現(xiàn)30%左右的波動。周期性導致金屬蒸汽噴射變化，使得匙孔開口處液滴產(chǎn)生飛濺。

    2b、改變焊接速度，降低剪切力的影響，抑制飛濺

（素材來源：Depth dependence and keyhole stability at threshold,for different laser welding regimes Relationship of laser absorption to keyhole behavior in high power fiber laser welding of stainless steel and aluminum alloy）

    2c、改變焊接速度，降低剪切力的影響，抑制飛濺

    負離焦，焦點在材料內(nèi)部，等于能量密度最高的位置在材料內(nèi)部，在匙孔內(nèi)部，反應劇烈，金屬蒸發(fā)量主要來自內(nèi)部，且發(fā)生蒸發(fā)位置由于燒蝕處于波動狀態(tài)，導致金屬蒸汽對匙孔開口液滴的剪切力，時大時小，在剪切力增大周期，容易發(fā)生飛濺缺陷，所以正離焦更能抑制飛濺。

（素材來源：Effect of focal position offset on joint integrity of AA1050 battery busbar assembly during remote laser welding）

    2d、降低吸收率波動，降低剪切力的影響，抑制飛濺

    吸收率波動主要取決于匙孔的開閉周期。匙口并非處于常開狀態(tài)，會周期性出現(xiàn)激光與材料固態(tài)、液態(tài)、匙孔之間交替，材料對激光的吸收率成倍波動。固體只有不到5%，液體15%，匙孔60%以上，會間歇性出現(xiàn)金屬蒸汽噴射現(xiàn)象，導致剪切力陡增。從而導致液滴脫離熔池形成飛濺。這里主要想辦法降低這個陡增的能量梯度（紅光會20%~90%波動，藍光40-60%波動，綠光60-90%波動）。第二就是盡量保持匙孔常開（采用復合熱源，尤其是可調(diào)環(huán)模激光器）。

（素材來源：Stable conduction mode welding of conventional high-reflectivity metals with 2000 W blue laser）

    2e、加保護氣，降低剪切力的影響，抑制飛濺

    在最佳吹氣條件下，應用側(cè)吹保護氣的孔隙率和飛濺發(fā)生率顯著降低。這是由于熔池的表面被側(cè)吹保護氣射流壓迫深深凹陷，這導致了熔池的波動受到抑制，同時擴大匙孔開口，熔融的金屬從鎖孔的底部向后流到熔池表面，在向上沖擊熔池時受到壓制。

      當然，側(cè)吹保護氣錯位同樣會導致了氣孔和飛濺物的增加。用熔融金屬流與熔融表面?zhèn)葰馍淞鞔禋馕恢玫年P(guān)系可以解釋這一現(xiàn)象：如果保護氣對著熔池后部則會導致熔池更多出現(xiàn)在匙孔正上方，直面金屬蒸汽剪切力；如果保護氣管徑過小，對準匙孔可能導致氣孔等缺陷；如果保護氣超前，則無法起到保護作用。有多種吹保護氣的方法，第一是吹散煙塵與等離子體，第二是壓制熔池波動，附加一個力給到波動的熔池，行業(yè)也有其他諸如施加外部磁場等方式也能起到同樣的效果。

（素材來源：Prevention of welding defect by side gas flow and its monitoring method in continuous wave Nd:YAG laser welding）

    2f、避免剪切力作用于液滴，抑制飛濺

        剪切力如果無法避免，還有一個方式就是去避免剪切力作用于匙孔開口邊緣液態(tài)金屬，剪切力垂直向上噴射，如果在金屬蒸汽噴射方向沒有液態(tài)金屬，也就不會導致飛濺。

    3、可調(diào)環(huán)模激光-光纖與光纖復合，擴大匙孔開口，抑制飛濺

    環(huán)形光斑外環(huán)高能量密度激光能夠擴大匙孔開口，相當于大匙孔套小匙孔，從而使得激光反沖壓力無法直接作用于匙孔邊緣液滴，降低飛濺。

（素材：https://www.youtube.com/watch?v=ANUANy-G4iQ）

    可調(diào)環(huán)模激光（環(huán)形光斑）激光焊接熔池匙孔形態(tài)圖（擴大匙孔開口）

    4、平滑溫度梯度，降低表面張力，抑制飛濺   

    有四種主要作用力作用于熔池流體流動：浮力（源自液態(tài)金屬密度的空間變化）、馬蘭格尼效應（源自表面張力梯度）、重力和剪切力（源自材料燒蝕蒸汽和等離子體）。

（素材來源：Numerical simulation of thermal flow dynamics in oscillating laser welding of aluminum alloy）

    所以抑制方案可以通過擺動、復合熱源等來平滑溫度梯度，降低表面張力對熔池的影響。 

    5、抑制熔池動量，抑制飛濺   

（素材來源：Effect of zinc vapor forces on spattering in partial penetration laser welding of zinc-coated steels）

    抑制熔池動量，主要是抑制熔池波動，防止熔池劇烈沸騰波動，使得液滴回流到匙孔正上方，收到金屬蒸汽噴射時的剪切力，導致飛濺。

    主要的抑制熔池波動的方法有：光纖-半導體復合、可調(diào)環(huán)模激光、多光束復合、擺動、大保護氣、藍紅復合等，主要也是第一保證反沖壓力不出現(xiàn)波動，其次是確保溫度梯度平緩，使得熔池動量缺乏能量源。

總結(jié)：

    分析完缺陷的發(fā)生機理及抑制方向，再簡單對比一下當前市面上比較常見的低飛濺方案。

    1、低飛濺方案-單光纖擺動/功率調(diào)制

     紅外光纖激光是當前應用主流激光器，可提供不同芯徑、不同光束的激光器，以實現(xiàn)對各種加工環(huán)境的零部件加工，這塊難點在單模激光器上，要提供光束質(zhì)量足夠好，瑞利長度足夠長、發(fā)散角足夠小的激光器，典型應用為激光飛行焊接。純光纖單光束主要的問題在于能量密度高，與材料相互作用過于劇烈，導致缺陷控制難度較大。但是單光纖激光焊接過程由于匙孔的波動導致熔深是一個波浪式前進的過程，當激光芯徑越小時，熔深越不可控，會出現(xiàn)針刺型焊縫特征。

（素材來源：陳琳. 鋁合金薄板激光擺動搭接焊縫成形機理及其熔池行為研究[D].華中科技大學） 

        整體看來，擺動焊接實現(xiàn)了激光能量的空間調(diào)制分配，使得熔池整個面積擴大能量分布均勻，溫度梯度降低，表面張力趨同，熔池波動缺乏驅(qū)動力，趨于平緩，由此降低了液體出現(xiàn)在匙孔正上方的風險，也降低了飛濺的發(fā)生概率。

不擺與擺動熔池體積與熔深對比圖

        正弦和“弓”、“Z”型填充都涉及激光高速轉(zhuǎn)向，急?；剞D(zhuǎn)，速度矢量變化大，且熔池范圍在橫向拓展，呈橢圓形，長邊與焊接方向垂直，由于激光的擺動使得熔池后方的拖尾消失，熔池整體趨于穩(wěn)定，但是熔池邊緣形狀隨時間變化仍有較大波動，邊緣表面粗糙度會較大，且部分伴隨咬邊缺陷，使得熔池穩(wěn)定性降低，但優(yōu)于不擺動激光焊接。

         擺動焊接的不足之處在于對于疊焊和密封焊等場合，對于熔深的精確控制是一個難點。

    2、低飛濺方案-全域調(diào)制

    全域調(diào)制相當于擺動+功率調(diào)制的復合，進一步優(yōu)化了熔池表面的功率分配，使得熔深也更加穩(wěn)定，不會出現(xiàn)不可控的現(xiàn)象。

    3、低飛濺方案-藍光激光焊接

    藍光本質(zhì)上是熱導焊的優(yōu)勢：適合精密薄板、箔材連接，尤其是有色金屬；

    藍光熱輸入大，不適合低速焊接，2-3m/min，以上，50Mm/s以上最佳，太慢熱輸入太大，容易變形，主要以熱導焊為主，甚至速度會到10m/min，150mm/s以上；

    熔深方面，當前用的較多的1800W，1500W功率，600um芯徑，50mm/s，熔深0.5mm左右。3KW功率熔深在2mm左右。4KW功率熔深在3mm左右，對應的熔寬也很大；

    復合焊發(fā)散角太大用同一個聚焦鏡焦平面很難在一個平面上，藍光+振鏡，只能做小視場，50×50mm。

（素材來源：laserline）

    藍光的優(yōu)勢在于薄材的連接、尤其是異種薄材可控熔深的連接，藍光屬于半導體激光束，多以平頂光束為主，所以藍光與紅光主要區(qū)別在于吸收率和光束能量分布；

    能量高斯分布的光纖激光主打穿透性，容易有氣孔飛濺，熔深較難控制，且是沖擊性加工，容易損害工件，過渡燒蝕，箔材還會出現(xiàn)斷層（撕裂）；因此需要用平頂光束做未加工，但是紅光平頂光束吸收率低，無法實現(xiàn)連接，藍光正好合適。

    藍光平頂光束深寬比＜1，熔深可控，薄材連接，有效連接面積大。

    本質(zhì)上是平頂光束與平頂光束的對比和高吸收率和低吸收率的對比。

    4、低飛濺方案-綠光激光焊接

    綠光的優(yōu)勢是高吸收率高亮度：1、快速實現(xiàn)高反材料熱導到深熔過渡，避免起始段虛焊；2、幾乎不受高反材料表面氧化層、鍍層、粗糙度等表面處理手段影響。

    綠光解決了吸收率，沒解決飛濺：綠光激光本質(zhì)上和紅光同屬于高斯能量分布的光束，所以核心區(qū)別在于吸收率，紅光因為在材料的固、液、匙孔狀態(tài)下吸收率波動巨大，導致熱輸入成十幾倍周期性變化，所以導致熔池匙孔受力波動劇烈，缺陷難以避免。綠光相對紅光的優(yōu)勢在于沒有從固液過渡的劇烈吸收率上的波動，但是依然是深熔焊，無法避免飛濺，甚至更劇烈，只是熱輸入更大，相當于可以實現(xiàn)更高速度的焊接，或者低功率低速的焊接，吸收率上來了，比如吸收率提高三倍，一千瓦當三千瓦用。

    綠光在銅上優(yōu)勢更獨特，相比藍光可以實現(xiàn)更小熱影響區(qū)的大熔深加工。

    此外，目前市面上還有幾種復合熱源用于實現(xiàn)低飛濺焊接，針對這幾種復合熱源核心就三個方面：壓力梯度、溫度梯度、激光強度梯度（能量分布）這三塊對比分析，本質(zhì)上就是熱傳遞的過程，主要關(guān)系熔池匙孔上方這三個指標，來看看各自的區(qū)別與優(yōu)勢。

    5、低飛濺方案-紅藍復合

（素材來源：laserline）

    紅藍復合激光焊接，通過外光路焊接頭把光纖激光與藍光進行耦合，可有多種熱源搭配模型，這種方式同時結(jié)合了銅合金對藍光的高吸收率，快速實現(xiàn)對材料的加熱熔化，再結(jié)合光纖激光的高能量密度與高穿透能力，以及熔化狀態(tài)的銅合金對光纖激光的更高的吸收率，實現(xiàn)熱導焊與深熔焊的結(jié)合，達到穩(wěn)定焊接過程，降低飛濺，改善焊縫外觀的目的；能夠?qū)崿F(xiàn)對3mm以內(nèi)的銅合金穩(wěn)定加工（主要加工能力取決于紅光的穿透性，即功率大?。?/span>可以實現(xiàn)多種熱源多種形式的搭配，一般采用1KW左右的藍光，焦點可前后左右高低任意搭配。

    a、模擬仿真表明，藍光激光功率占比的增加能顯著減緩光纖激光熱輸入導致的溫度梯度，擴大熔池表面積、增大熔池體積，較大的流場矢量速度進一步增加了焊縫的傳質(zhì)傳熱，同時抑制熔池表面波動；

    b、激光能量梯度與壓力梯度與溫度梯度類似，只是光纖激光作用的區(qū)域有較大的壓力和高能量密度的激光吸收，有所下凹，形成匙孔。