华南师范大学张庆茂教授：脆性材料激光焊接技术的研究

9月14日，由OFweek激光网承办的“OFweek2020（第十七届）先进激光技术应用峰会”暨‘维科杯’激光行业年度评选颁奖典礼在上海西郊庄园丽笙大酒店圆满落幕。在下午的3C电子制造专场会议上中国光学学会激光加工专业委员会副主任、华南师范大学信息光电子学院教授张庆茂与大家分享了“脆性材料激光焊接技术的研究”。

华南师范大学教授 张庆茂

玻璃是最常见的脆性材料之一，玻璃具有优良的透明性、耐腐蚀性、生物相容性等特性，在光学、微生物学等领域应用广泛。实际常需要将两个或多个玻璃部件连接起来使用。传统的玻璃连接方法主要是粘接剂粘接、阳极键合、光学接触等，有着成本低、老化、降解、微毒性、强度低等特点。而采用激光焊接技术是激光连接的新方法，具有焊接强度高、加工精度高、可焊接异种玻璃、环保等优势，尤其是纳秒激光焊接和超快激光焊接，更是实现激光焊接效率与成本的完美结合体。纳秒激光焊接有维护简单、无需预处理、焊接强度高等优势，而超快激光焊接技术，有焊接强度高、可对异种玻璃焊接、无需预处理等优势。

张庆茂教授介绍了团队研究工作的试验材料和方法。通过功率对焊接区域透射率的影响；焊接速度对镀钛玻璃宏微观效果的影响；重复频率对镀钛玻璃宏微观效果的影响；重复频率对焊接区域透射率、强度的影响；不同膜厚镀钛玻璃焊接宏、微观效果对比；不同膜厚镀钛玻璃焊接透射率对比邓大量的实验研究，最终得出以下结论：镀钛可以用纳秒激光实现焊接并保持透光率；非光学接触可实现玻璃与玻璃的焊接；对超快激光焊接而言，激光的聚焦位置、重复频率和扫描速度影响激光的能量和密度分布，从而对焊缝的形貌和宽度产生相应的影响。张庆茂表示，未来团队还将进一步探究新的晶相生成和生长机制，并尝试更多不同材料之间的焊接。

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