面向銅基液冷板的紅藍激光復合焊接方案

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度、高氣密性要求，且需嚴控變形、保護內(nèi)部微通道。用傳統(tǒng)紅外激光焊接銅材時，易出現(xiàn)高反、飛濺、熔池不穩(wěn)定等痛點。銅材對藍光激光吸收率相比較紅外激光高達十倍以上，選用紅藍激光復合焊接方案，核心思路為“藍光預熱、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、復合光源選型

復合光源選用“藍光+紅外激光”，配合紅藍激光復合焊接頭，實現(xiàn)同軸合束，協(xié)同焊接。

藍光激光器選型：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、藍光激光的優(yōu)勢（解決銅基液冷板焊接痛點）

1、高吸收率，破解銅材高反難題：藍光短波長特性使其對銅材吸收率提升至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，同時減少反射光對設備光學元件的損傷，提升焊接穩(wěn)定性與設備使用壽命。

2、低熱輸入，嚴控焊接變形：藍光可在低功率下實現(xiàn)有效預熱與淺熔，熱影響區(qū)極小，能精準控制銅材熱膨脹，避免焊接變形超差（≤0.1mm），有效保護內(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：藍光照射形成的熔池流動性好、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：藍光可適配紫銅、黃銅等多種銅基材料，同時兼容異種材料焊接（如銅與不銹鋼）。

三、紅藍激光復合焊接設備

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

四、結(jié)語

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