目前，焊接工藝的優(yōu)劣對平板太陽能集熱器的熱傳遞起到?jīng)Q定性的作用，而國內(nèi)平板太陽能熱水器集熱器（集熱板）主流焊接有激光焊和超聲波焊，平板太陽能集熱器吸熱板主要采用鋁片和銅片兩種，而流道基本都采用銅管，這兩種焊接方法在實(shí)際運(yùn)用中各有千秋。

 

激光焊接 VS 超聲波焊接

激光技術(shù)是采用偏光鏡反射激光產(chǎn)生的光束使其集中在聚焦裝置中產(chǎn)生巨大能量的光束，通過脈沖瞬間發(fā)出的激光焦點(diǎn)達(dá)到上千攝氏度，會在幾毫秒內(nèi)將金屬材料熔化和蒸發(fā)，利用這一效應(yīng)來進(jìn)行太陽能集熱器板芯流道與高選擇性吸熱涂層的焊接，在太陽能吸熱膜層上間隔3~5mm一個(gè)焊點(diǎn)。

 

屬于非接觸式焊接，在被高度集中以提供焊接、切割及熱處理等功能前可傳送的距離相當(dāng)長。它的優(yōu)勢是在所焊工件上不需要加壓，整體變形小，能夠小程度破壞吸熱涂層表面。這也是造成業(yè)內(nèi)輿論導(dǎo)向激光焊接優(yōu)于超聲波焊接的重要原因，但激光焊接會使所焊接物體物理結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，機(jī)械強(qiáng)度變差，且對導(dǎo)熱性能有一定影響。目前國內(nèi)激光焊接代表生產(chǎn)商有：大族激光、聯(lián)贏激光、楚天激光等企業(yè)。

 

超聲波焊接是利用超聲波高頻機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的高密度能量，在工件表面產(chǎn)生塑性變形并在壓力下破壞表面層，使所焊金屬在常溫下產(chǎn)生的物理性連接。超聲波焊接雖然會破壞膜層的3%左右，但因?yàn)槭沁B續(xù)型非熔化焊接，熱傳導(dǎo)效率方面相對較好。同時(shí)在材料成本方面超聲波焊接具有一定優(yōu)勢，超聲波焊適應(yīng)薄的產(chǎn)品，國際上主流平板產(chǎn)品銅板一般為0.12mm-0.2mm之間，企業(yè)為考慮材料成本，現(xiàn)在有些企業(yè)選用鋁板，超聲波焊選擇0.2-0.3mm即可。

而激光焊適應(yīng)于厚的材料，如選用鋁板厚度一般選擇0.4mm，造成材料成本方面高些。其實(shí)兩種焊接技術(shù)各有千秋，使用哪種焊接設(shè)備企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的實(shí)際情況來選擇更合適的，而不是籠統(tǒng)的評價(jià)兩種焊接技術(shù)的優(yōu)劣。目前國內(nèi)超聲波焊接代表生產(chǎn)商有：五星、鵬桑普、九陽等企業(yè)。

 

超聲波焊接優(yōu)勢 VS 激光焊接優(yōu)勢

激光技術(shù)的優(yōu)勢在于所焊工件上不需要加壓，整體變形小，能夠最小程度破壞吸熱涂層表面；但激光焊接也會影響焊接物體物理結(jié)構(gòu)的變化，焊點(diǎn)受冷熱交替沖擊頻繁易導(dǎo)致斷裂，強(qiáng)度較差，這對于平板集熱器晝夜間歇工作導(dǎo)致的冷熱交替影響尤為致命。

 

超聲波金屬焊接其優(yōu)點(diǎn)是焊接材料不熔融，不脆弱金屬特性，焊接時(shí)間短，熔合強(qiáng)度高、接近冷態(tài)加工；但會破壞吸熱層3%左右，所焊接金屬不能太厚（一般≤5mm這對于平板太陽能吸熱板焊接來說反而成為優(yōu)勢），而且因?yàn)槭沁B續(xù)型非熔化焊接，熱傳導(dǎo)效率方面相對較好，有人做過試驗(yàn)同等工況下，超聲波焊接的產(chǎn)品比激光焊熱傳導(dǎo)效率要高3%左右。

 

超聲波金屬點(diǎn)焊機(jī)用于金屬的同類焊接,并能對銅、銀、鋁、鎳有色金屬的細(xì)薄材料，實(shí)施單點(diǎn)、多點(diǎn)短條狀的焊接，可廣泛適用于熔斷片鋰電池的極耳等各種形狀的焊接。

 

超聲波金屬點(diǎn)焊機(jī)采用電子程序控制，功率大、效率高，自動(dòng)化控制，操作容易，內(nèi)置電子保護(hù)電路，使用安全，工作穩(wěn)定可靠。焊件具有焊接面牢固、強(qiáng)度高，主觀、環(huán)保等特點(diǎn)。

 

目前國際上主流平板產(chǎn)品銅板的厚度一般為0.12mm~0.2mm之間，而銅管的壁厚多采用0.5mm，隨著銅價(jià)格的不斷上漲，企業(yè)為考慮材料成本，越來越多地選用鋁板，銅的導(dǎo)熱系數(shù)為390W/（m·K），鋁的導(dǎo)熱系數(shù)為237W/（m·K），按照熱傳導(dǎo)基本公式Q=姿×A×△T/L，鋁板厚度達(dá)到銅板的1.65倍（2mm~3mm）即可達(dá)到相同的傳熱速率。

 

超聲波焊接機(jī)適合焊接比較薄的產(chǎn)品，激光焊接會把薄的直接激穿。還有一個(gè)重要的方面是，激光焊接機(jī)的價(jià)格是超聲波焊接機(jī)的數(shù)倍以上。