面向銅基液冷板的紅藍(lán)激光復(fù)合焊接方案

隨著人工智能高速發(fā)展，AI芯片算力需求爆發(fā)，銅基液冷板需求大增。銅基液冷板的焊接需滿足高強(qiáng)度、高氣密性要求，且需嚴(yán)控變形、保護(hù)內(nèi)部微通道。用傳統(tǒng)紅外激光焊接銅材時(shí)，易出現(xiàn)高反、飛濺、熔池不穩(wěn)定等痛點(diǎn)。銅材對(duì)藍(lán)光激光吸收率相比較紅外激光高達(dá)十倍以上，選用紅藍(lán)激光復(fù)合焊接方案，核心思路為“藍(lán)光預(yù)熱、紅外深熔”，可以兼顧焊接質(zhì)量與效率，焊接過程幾乎無飛濺，焊接表面光滑美觀。

一、復(fù)合光源選型

復(fù)合光源選用“藍(lán)光+紅外激光”，配合紅藍(lán)激光復(fù)合焊接頭，實(shí)現(xiàn)同軸合束，協(xié)同焊接。

藍(lán)光激光器選型：波長450nm，功率500W或1000W。品牌：北京大族天成

紅外激光器選型：波長1080nm，功率3000W或6000W。

二、藍(lán)光激光的優(yōu)勢(shì)（解決銅基液冷板焊接痛點(diǎn)）

1、高吸收率，破解銅材高反難題：藍(lán)光短波長特性使其對(duì)銅材吸收率提升至50%以上，相較于紅外激光（5%左右）大幅降低能量損耗，無需極高功率即可形成穩(wěn)定熔池，同時(shí)減少反射光對(duì)設(shè)備光學(xué)元件的損傷，提升焊接穩(wěn)定性與設(shè)備使用壽命。

2、低熱輸入，嚴(yán)控焊接變形：藍(lán)光可在低功率下實(shí)現(xiàn)有效預(yù)熱與淺熔，熱影響區(qū)極小，能精準(zhǔn)控制銅材熱膨脹，避免焊接變形超差（≤0.1mm），有效保護(hù)內(nèi)部精密微通道不被損傷，適配液冷板散熱均勻性要求。

3、熔池穩(wěn)定，提升焊縫質(zhì)量：藍(lán)光照射形成的熔池流動(dòng)性好、穩(wěn)定性高，可有效減少飛濺、氣孔等缺陷，使焊縫成形均勻，提升焊縫氣密性，滿足液冷板高壓無滲漏要求。

4、適配性強(qiáng)：藍(lán)光可適配紫銅、黃銅等多種銅基材料，同時(shí)兼容異種材料焊接（如銅與不銹鋼）。

三、紅藍(lán)激光復(fù)合焊接設(shè)備

設(shè)備選用一體化復(fù)合焊接機(jī)，搭配紅藍(lán)激光復(fù)合焊接頭，確保藍(lán)光與紅外激光精準(zhǔn)協(xié)同。紅藍(lán)光激光器多種功率組合，可實(shí)現(xiàn)不同厚度銅材的精密焊接。紅藍(lán)激光復(fù)合焊接屬于自熔焊，無需焊料，可降低成本，可避免焊料堵塞微通道。

四、結(jié)語

本方案選擇以藍(lán)光為核心、紅外激光為輔助，精準(zhǔn)契合銅基液冷板焊接需求，藍(lán)光的高吸收率、低熱輸入等核心優(yōu)勢(shì)，有效破解傳統(tǒng)焊接痛點(diǎn)，兼顧質(zhì)量、效率與經(jīng)濟(jì)性，適配銅基液冷板規(guī)模化生產(chǎn)需求。