激光焊接机对铝及铝合金的焊接的主要困难有以下方面。

1、由于工件表面在开始时的反射率极高（超过90%），反射率又不稳定；

2、随着温度的升高，氢在铝中的溶解度急剧增加，焊缝中普遍存在着气孔。

3、铝合金的焊接接头软化情况严重，焊缝强度系数均低于母材。

4、铝合金材料在溶化状态下表面张力小，很容易凹陷。

设备参数：

设备型号              ZXL-1000W

激光输出功率            1000W

激光波长                1080nm

激光能量              0.1-300J(连续可调)

单脉冲宽度            0.1ms-20ms

焊接深度：            0.1-2.5mm

脉冲频率              1000-10000HZ

整机功率              4KW

电源输入              220V/380V

冷却方式              水冷/外循环水

主机尺寸              1450 X 680 X 1100mm

光纤型号              三菱SI200/SI300/SI400/SI600（可选配)         

  相对于传统焊接设备，光纤激光器光束质量好、体积小、精度高、光电转换效率高。在焊接消费类电子产品的铝合金结构件时，能够很好地避免传统激光器焊接时存在的一些缺陷和问题。在此将光纤激光器和在消费类电子产品铝合金结构件上应用广泛的脉冲激光器进行对比研究，以确定光纤激光器是否能够成功应用于此类产品上。

强度和稳定性

    焊接裂纹会明显降低焊接接头的强度，对产品的实用性和可靠性有巨大影响，是焊接的缺陷之一。铝合金脉冲激光点焊时，裂纹是影响焊接强度的一个重要因素，由于裂纹的不可避免性以及不规律性，造成铝合金点焊的强度远远低于材料本身的强度，并且各个焊接产品之间的强度差异也很大，稳定性较差。而光纤激光器连续焊接方式焊接铝合金能够避免焊接裂纹的产生，有效提高焊缝的强度和稳定性。

    光纤激光器和脉冲激光器焊接同一铝合金产品的焊接拉力进行对比。经计算，光纤激光器的平均拉力是脉冲激光器的3.9倍，而拉力数据的标准偏差只有脉冲激光器的1/3。结合图3的金相分析可知，光纤激光器的焊缝结合部位的宽度比脉冲点焊小得多，但是拉力能达到脉冲激光器的近4倍，这是因为：（1）光纤激光器焊缝在长度方向上仍有延伸，实际的有效结合面积并不比脉冲焊点小；（2）脉冲焊点的气孔和裂纹等焊接缺陷造成其焊接强度远低于母材强度，而光纤激光器焊缝的强度接近母材。因此，光纤激光器在焊接该类型产品时，相比脉冲激光器能够有效提高强度和稳定性。

焊接效率

    由于光纤激光器缝焊的拉力大大高于脉冲激光点焊，这为提高焊接效率提供了空间，通过减小焊缝条数和焊缝长度，能够在较高的焊接效率条件下，实现与脉冲激光点焊相同甚至更高的焊接拉力。

在实际操作过程中，通过合理优化焊接参数、焊缝条数、长度以及焊接位置等，光纤激光器分段连续缝焊工艺完全可以替代原有的脉冲激光点焊工艺。根据实际生产中的统计数据，该工艺获得了原有脉冲激光点焊工艺3倍以上的生产效率，同时，将焊接拉力提高到原有脉冲激光点焊工艺的1.5倍以上。

焊接变形

    铝合金线膨胀系数大，易产生焊接变形。激光焊接铝合金的变形量相对较小，但是在焊接IT构件类精密程度较高的产品时，即使微小的变形仍然会产生较大的影响，需要进行预防控制。一般采用传统连续激光器进行缝焊的热输入量都要大于脉冲激光点焊，因此变形量也会比脉冲激光点焊大。而光纤激光器由于具有优异的光束质量，光斑更小，能量更集中，能够以更快的速度和更小的热输入量进行焊接，因此产品变形相对传统连续激光器更小。

由于光纤激光器具有上述特点，同时光纤激光器焊接铝合金IT构件产品时的强度远高于脉冲激光器，通过合理优化光纤激光器的焊接参数、焊缝条数、焊缝长度以及分布位置，在满足工件的强度要求的同时，减少了焊接过程中注入工件的整体热量，以达到进一步减小工件焊接热变形的目的。经测量，光纤激光器缝焊工件的整体焊接变形量超出脉冲激光点焊3.5%，相对脉冲激光点焊工艺差异不明显，能够满足实际需求。