使用激光切割和焊接铜及铜合金
材料——铜(Cu)0.2mm板

简介

       铜是激光焊接中最具挑战性的材料，将它焊接到其它比较便宜的材料上，比如钢，更是困难。这项工作的目的在于展示光纤激光器在加工这样的新颖材料时的能力。受制于将铜焊到不锈钢上的挑战性，所以这个应用不是很广泛。但是太阳能电池板的焊接可以展示这种技术。

铜板 铜在电子工业中经常被用在电路板上，或用作催化剂

配置
激光器：200W SPI水冷光纤激光器
加工头：激光机制
焦距：50mm，用于切割和焊接的光学三件套，没有扩束装置
工艺气体：氧气，切割时0.8MPa，焊接时低流量氩气
配件：进行铜焊接时可能需要一个隔离器

应当注意到的是，考虑到融化的焊珠会变得具有非常高的反射率，导致可能会把功率反射回激光器，所以当进行铜焊接时光隔离器是十分必要的。

实验过程：
使用变化的激光参数和一系列的切割速度，制造出了一系列的20mm长的直角切割。由于装配问题，不可能精确的把切口重新焊接到材料中，所以需要制作很多直角形状的堆焊焊缝。

图(1)6m/min速度切割的铜的底面

图(2)1.5mm/min焊接的铜

图(3)低占空比脉冲焊接

图(4)2m/min,100Hz,1.25ms焊接的宽度

结果：
图1是6m/min速度切割的铜的底面，可以看到一些毛刺。
加工参数
激光功率：200W，190W平均功率
重复频率：100Hz
脉冲宽度：0.8ms 图2展示了低占空比时的焊接。
加工参数
激光功率：200W，26W平均功率
重复频率：100Hz
脉冲宽度：1.33ms

图3展示了低占空比时的脉冲焊接的过程。
加工参数
重复频率：200Hz
脉冲宽度：0.12ms 图2、3、4说明使用脉冲和连续波激光都可以进行焊接。这些焊缝最窄可以到0.15mm，最宽可以到1mm，这取决于实际焊接中的热流动情况。
结论
对于为什么可以使用这么宽范围的激光参数还有为什么可以用几乎完全一样的激光参数来完成这么宽范围的焊接宽度，还需要做进一步的研究工作。