激光锡焊中焊瘤是怎么产生的？应该怎么解决？

激光锡焊是很重要的激光焊接工艺，但是如果在焊接的工程中，参数的调节，送丝机构的配合等如果出现问题，影响还是挺大的，松盛光电将从焊接参数方面，焊件材料和生产工艺方面来分析，如果出现了焊瘤该怎么处理，来了解一下吧。

　一、产生焊瘤的原因

(一)焊接参数方面

激光功率过高：当激光功率过大时，锡料会迅速熔化，而且液态锡的流动性会增强。如果在这种情况下，送锡量没有相应减少或者焊接速度没有加快，过多的液态锡就会在焊缝处堆积，形成焊瘤。例如，在焊接小型电子元件时，过高的激光功率可能使锡料瞬间熔化并溢出焊接区域，如同水在杯子中满溢一样。

焊接速度过慢：焊接速度过慢会使激光在每个焊接点的作用时间过长。这样，锡料有足够的时间熔化并积累，而后续的锡料又不断补充进来，最终导致锡料堆积形成焊瘤。就像用滴管缓慢地滴水在一个地方，水会越积越多形成一个大水洼。

送锡量过多：如果送锡系统的送锡量设置得比实际焊接所需的量多，那么多余的锡料在熔化后没有足够的空间填充焊缝，就会堆积在焊缝表面形成焊瘤。这可能是由于送锡电机转速设置错误、送锡管内径过大或者锡丝直径选择不当等原因导致的。

　(二)焊件和材料特性方面

焊件表面不平整：当焊件表面存在凹陷、孔洞或者粗糙不平的情况时，熔化的锡料会优先填充这些低洼区域。如果送锡量没有根据焊件表面情况进行调整，一旦低洼区域被填满，多余的锡料就会在焊缝处堆积形成焊瘤。例如，焊件表面有一个较深的小孔，锡料填满小孔后还在继续供给，就会在周围形成焊瘤。

锡料流动性过强：不同的锡料具有不同的流动性。如果使用的锡料流动性过强，在激光熔化后，锡料容易在焊缝表面流淌，而且不容易控制其形状，从而导致焊瘤的形成。这可能是因为锡料的成分、温度等因素影响了其流动性。

　(三)焊接工艺和设备方面

光斑尺寸和能量分布不当：如果激光光斑尺寸过大，能量分布过于分散，会使锡料熔化区域变大。在这种情况下，熔化的锡料容易向周围扩散，而当送锡量和焊接速度等参数没有配合好时，就会出现锡料堆积形成焊瘤。例如，光斑尺寸过大可能导致锡料在一个较大的区域内熔化，而焊接操作没有考虑到这一点，就会使多余的锡料形成焊瘤。

工装夹具设计不合理：工装夹具如果不能很好地固定焊件，在焊接过程中，焊件可能会因为热应力或者外力作用而发生位移。这种位移可能会改变焊接位置和状态，导致锡料不能准确地填充焊缝，进而堆积形成焊瘤。例如，夹具没有对焊件进行精确的定位，在焊接时焊件移动，使得锡料不能均匀地分布在焊缝中。

二、解决焊瘤问题的方法

(一)优化焊接参数

调整激光功率：通过试验和工艺评定，根据焊件的材料、厚度和焊缝要求，合理调整激光功率。在保证锡料能够充分熔化的前提下，降低激光功率，避免锡料过度熔化和流动性过强。可以从高功率开始逐步降低，观察焊接效果，找到不会产生焊瘤的最佳功率。

加快焊接速度：适当加快焊接速度，减少激光在每个焊接点的作用时间。这样可以使锡料在熔化后没有足够的时间堆积，从而避免焊瘤的形成。但要注意，加快焊接速度不能影响焊接质量，需要同时调整其他参数，如激光功率和送锡量。

控制送锡量：仔细检查送锡系统，确保送锡量符合焊接实际需求。调整送锡电机的转速、送锡管的内径和锡丝直径等参数，使送锡量与激光功率和焊接速度相匹配。可以通过试焊来确定合适的送锡量，从少量送锡开始，逐渐增加，观察焊缝状态，找到合适的送锡量。

　　(二)改善焊件和材料

处理焊件表面：在焊接前，对焊件表面进行处理，使其平整光滑。可以采用打磨、抛光等机械方法或者化学清洗方法来去除焊件表面的凹陷、孔洞和氧化层等。这样，熔化的锡料就能均匀地分布在焊件表面，减少因表面不平整而导致的焊瘤。

选择合适的锡料：根据焊接工艺和焊件的特点，选择流动性适中的锡料。可以参考锡料的技术参数，如粘度、熔点等，或者通过试验对比不同锡料的焊接效果，选择不会因流动性过强而产生焊瘤的锡料。

　(三)优化焊接工艺和设备

调整光斑尺寸和能量分布：根据焊件的形状和焊缝的要求，通过光学聚焦系统调整激光光斑的尺寸和能量分布。使光斑尺寸和能量分布与焊接参数相匹配，避免锡料熔化区域过大导致的焊瘤。例如，对于小焊缝，可以缩小光斑尺寸，使能量集中在焊缝区域，减少锡料的扩散。

改进工装夹具设计：重新设计和优化工装夹具，确保夹具能够精确地定位和固定焊件。增加夹具的夹紧力或者采用更合理的定位方式，防止焊件在焊接过程中发生位移。可以使用高精度的定位销、夹紧块等部件来提高夹具的定位精度，从而保证锡料能够准确地填充焊缝，避免焊瘤的形成。

光斑尺寸和能量分布不当：如果激光光斑尺寸过大，能量分布过于分散，会使锡料熔化区域变大。在这种情况下，熔化的锡料容易向周围扩散，而当送锡量和焊接速度等参数没有配合好时，就会出现锡料堆积形成焊瘤。例如，光斑尺寸过大可能导致锡料在一个较大的区域内熔化，而焊接操作没有考虑到这一点，就会使多余的锡料形成焊瘤。

工装夹具设计不合理：工装夹具如果不能很好地固定焊件，在焊接过程中，焊件可能会因为热应力或者外力作用而发生位移。这种位移可能会改变焊接位置和状态，导致锡料不能准确地填充焊缝，进而堆积形成焊瘤。例如，夹具没有对焊件进行精确的定位，在焊接时焊件移动，使得锡料不能均匀地分布在焊缝中。

二、解决焊瘤问题的方法

(一)优化焊接参数

调整激光功率：通过试验和工艺评定，根据焊件的材料、厚度和焊缝要求，合理调整激光功率。在保证锡料能够充分熔化的前提下，降低激光功率，避免锡料过度熔化和流动性过强。可以从高功率开始逐步降低，观察焊接效果，找到不会产生焊瘤的最佳功率。

加快焊接速度：适当加快焊接速度，减少激光在每个焊接点的作用时间。这样可以使锡料在熔化后没有足够的时间堆积，从而避免焊瘤的形成。但要注意，加快焊接速度不能影响焊接质量，需要同时调整其他参数，如激光功率和送锡量。

控制送锡量：仔细检查送锡系统，确保送锡量符合焊接实际需求。调整送锡电机的转速、送锡管的内径和锡丝直径等参数，使送锡量与激光功率和焊接速度相匹配。可以通过试焊来确定合适的送锡量，从少量送锡开始，逐渐增加，观察焊缝状态，找到合适的送锡量。

　(二)改善焊件和材料

处理焊件表面：在焊接前，对焊件表面进行处理，使其平整光滑。可以采用打磨、抛光等机械方法或者化学清洗方法来去除焊件表面的凹陷、孔洞和氧化层等。这样，熔化的锡料就能均匀地分布在焊件表面，减少因表面不平整而导致的焊瘤。

选择合适的锡料：根据焊接工艺和焊件的特点，选择流动性适中的锡料。可以参考锡料的技术参数，如粘度、熔点等，或者通过试验对比不同锡料的焊接效果，选择不会因流动性过强而产生焊瘤的锡料。

(三)优化焊接工艺和设备

调整光斑尺寸和能量分布：根据焊件的形状和焊缝的要求，通过光学聚焦系统调整激光光斑的尺寸和能量分布。使光斑尺寸和能量分布与焊接参数相匹配，避免锡料熔化区域过大导致的焊瘤。例如，对于小焊缝，可以缩小光斑尺寸，使能量集中在焊缝区域，减少锡料的扩散。

改进工装夹具设计：重新设计和优化工装夹具，确保夹具能够精确地定位和固定焊件。增加夹具的夹紧力或者采用更合理的定位方式，防止焊件在焊接过程中发生位移。可以使用高精度的定位销、夹紧块等部件来提高夹具的定位精度，从而保证锡料能够准确地填充焊缝，避免焊瘤的形成。