紫铜具有优良的导电性、导热性、耐蚀性和延展性，且力学性能和加工性能良好，在汽车制造、化工、船舶通信和电力系统等领域被广泛使用。激光焊接作为一种先进的焊接技术，被广泛应用于紫铜及铜合金的焊接。由于紫铜表面对传统的近红外激光光源具有极高的反射率,当采用高功率近红外激光焊接紫铜时极其容易产生飞溅。焊接完成后，材料或工件表面附着许多颗粒物，极易造成表面粗糙度变化、划伤母材、污染焊接头保护镜片等后果。随着技术成熟的绿光激光器投入市场，这一棘手问题得以有效解决。得益于紫铜及铜合金对绿光波长的较高吸收率，使得绿光激光器成为了紫铜焊接的黄金搭档，可实现极低飞溅甚至零飞溅焊接。

1.飞溅产生的机理

当激光束作用于材料表面时，金属发生融化形成熔池。在激光的持续加热作用下，熔池内的液态金属再受热“沸腾”，最终材料再吸热达到汽化，而蒸汽使得熔池内部压力改变，带出周边包裹的液态金属，形成飞溅物。

2.近红外激光焊接紫铜容易产生飞溅原因分析

室温下，固态铜对近红外激光的吸收率仅为5%，焊接时随着铜材料自身温度的提升，对近红外激光的吸收率也在提高，在熔点附近增加20%左右。有研究表明液态铜对近红外激光的吸收率可以提高到40%左右，而超过沸点汽化后更甚至到达60%左右。所以随着对近红外激光吸收率的提高，熔池会存在冲温过热的情况，导致材料气化剧烈，加上铜在熔融状态下的粘度及表面张力都很低，在熔池内部剧烈的蒸汽压力作用下，液态金属极易被挤出从而产生飞溅。   

3.绿光激光焊接紫铜的优势

在室温下，紫铜对绿光激光的吸收率是近红外激光的8倍。与近红外激光相比，绿光激光焊接可在工件等量吸热情况下，通过增加初始吸收率，减少材料突破熔点后的吸收率变化差值，来降低冲温过热，从材料本身的状态变化原理上达到避免熔池剧烈沸腾、带出飞溅的效果。

绿光激光焊接紫铜过程中有着稳定且较高的能量耦合效率，可以实现稳定的热传导焊接。基于热传导焊的机理，焊接过程无任何飞溅，实现了真正意义上的零飞溅焊接。

绿光激光热传导焊接紫铜

同时，在深熔焊模式下，绿色激光焊接紫铜能形成稳定的匙孔，有效抑制飞溅的产生，可实现几乎无飞溅的焊接。

4.绿光激光与近红外激光焊接紫铜对比

4.1脉冲焊效果对比

绿光激光点焊

红外激光点焊

4.2连续焊效果对比

左图：红外激光连续焊，右图：绿光激光连续焊

相较于传统的近红外激光焊接紫铜，绿光激光在脉冲模式下焊点圆整度更高，一致性更好；在连续焊模式下，焊缝表面更加光滑平整，无明显飞溅。

5.绿光激光焊接部分应用场景

左图：散热片 ，右图：电池转接片  

左图：汽车配件  ，右图：连接器