一、傳感器
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87,，傳感器定義為：能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件裝置,。傳感器作為檢測工具，要求檢測研究對象的物理或化學(xué)的信息，其工作過程要求穩(wěn)定,、可靠,、精度高，所以對傳感器有以下幾個要求：
(1)適應(yīng)惡劣環(huán)境能力強
傳感器一般工作環(huán)境十分廣,，從極寒至酷熱地區(qū),，許多在露天環(huán)境下工作，能抗飛沙走石,、灰塵,，還應(yīng)耐潮濕，較高的抗鹽類腐蝕,、酸性腐蝕的能力,，有抗污染氣體干擾的能力，能適應(yīng)在高溫,、極寒,、強烈振動,、沖擊以及在其他條件下正常工作的能力,，還應(yīng)抗噪聲能力強，信噪比高,。
(2)價格適中,，適于大批量生產(chǎn)。
要求傳感器一致性好,，適宜自動化批量生產(chǎn),，對加工設(shè)備有較高要求，以便排除人工操作帶來的不一致性和失誤,。
(3)穩(wěn)定性和可靠性高
傳感器是一種高精度檢測儀器,，在軍事、航空,、航天中應(yīng)用都有嚴(yán)格要求,，產(chǎn)品都須經(jīng)過嚴(yán)格測試才能應(yīng)用。所以傳感器生產(chǎn)是一種高新技術(shù)的具體運用和體現(xiàn),。一種傳感器是否有較高的技術(shù)附加值體現(xiàn)在所包含的技術(shù)含量和加工工藝的技術(shù)是否高新,。有部分傳感器由于其應(yīng)用環(huán)境的狀況需金屬封裝，一般采用焊接密封,，如壓力傳感器,、力傳感器、霍爾傳感器,、光電傳感器,、溫度傳感器等，這類傳感器內(nèi)部有敏感元件和集成電路,，充惰性氣體或抽真空與外界隔絕,，有耐壓,、氣密性要求，另有焊接強度要求和漏氣率要求,，對焊接質(zhì)量要求高,，而且焊接過程中要求變形小，不能對內(nèi)部元件和微電路有損壞,。目前傳感器密封焊接有電阻焊,、鎢極氬弧焊、等離子弧焊,、電子束焊和激光焊,。
二、激光焊接
1,、激光焊接原理
激光是輻射的受激發(fā)射光放大的簡稱,，由于其獨有的高亮度、高方向性,、高單色性,、高相干性，自誕生以來,，其在工業(yè)加工中的應(yīng)用十分廣泛,，成為未來制造系統(tǒng)共同的加工手段。用激光焊接加工是利用高輻射強度的激光束,，激光束經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)聚焦后,，其激光焦點的功率密度為104~107W/cm2，加工工件置于激光焦點附近進行加熱熔化,，熔化現(xiàn)象能否產(chǎn)生和產(chǎn)生的強弱程度主要取決于激光作用材料表面的時間,、功率密度和峰值功率?？刂粕鲜龈鲄?shù)就可利用激光進行各種不同的焊接加工,。
2、激光焊接的一般特點
激光焊接是利用激光束作為熱源的一種熱加工工藝,，它與電子束等離子束和一般機械加工相比較,，具有許多優(yōu)點：
(1)激光束的激光焦點光斑小，功率密度高,，能焊接一些高熔點,、高強度的合金材料。
(2)激光焊接是無接觸加工,，沒有工具損耗和工具調(diào)換等問題,。激光束能量可調(diào)，移動速度可調(diào)，可以多種焊接加工,。
(3)激光焊接自動化程度高,，可以用計算機進行控制，焊接速度快,，功效高,，可方便的進行任何復(fù)雜形狀的焊接。
(4)激光焊接熱影響區(qū)小,，材料變形小,，無需后續(xù)工序處理。
(5)激光可通過玻璃焊接處于真空容器內(nèi)的工件及處于復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)部位置的工件,。
(6)激光束易于導(dǎo)向,、聚焦，實現(xiàn)各方向變換,。
(7)激光焊接與電子束加工相比較,，不需要嚴(yán)格的真空設(shè)備系統(tǒng)，操作方便,。
(8)激光焊接生產(chǎn)效率高,，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟效益和社會效益好,。
3,、激光焊接在傳感器生產(chǎn)中的工藝特點,。
激光用來封焊傳感器金屬外殼是目前一種最先進的加工工藝方法,，主要基于激光焊接有以下特點：
(1)高的深寬比。焊縫深而窄,，焊縫光亮美觀,。
(2)最小熱輸入。由于功率密度高,，熔化過程極快,，輸入工件熱量很低，焊接速度快,，熱變形小,，熱影響區(qū)小。
(3)高致密性,。焊縫生成過程中,，熔池不斷攪拌，氣體易出,，導(dǎo)致生成無氣孔熔透焊縫,。焊后高的冷卻速度又易使焊縫組織微細(xì)化，焊縫強度、韌性和綜合性能高,。
(4)強固焊縫,。高溫?zé)嵩春蛯Ψ墙饘俳M份的充分吸收產(chǎn)生純化作用，降低了雜質(zhì)含量,，改變夾雜尺寸和其在熔池中的分布,，焊接過程中無需電極或填充焊絲，熔化區(qū)受污染小,，使焊縫強度,、韌性至少相當(dāng)于甚至超過母體金屬。
(5)精確控制,。因為聚焦光斑很小,，焊縫可以高精度定位，光束容易傳輸與控制,，不需要經(jīng)常更換焊炬,、噴咀，顯著減少停機輔助時間,，生產(chǎn)效率高,，光無慣性，還可以在高速下急停和重新啟始,。用自控光束移動技術(shù)則可焊復(fù)雜構(gòu)件,。
(6)非接觸、大氣環(huán)境焊接過程,。因為能量來自激光,，工件無物理接觸，因此沒有力施加于工件,。另磁和空氣對激光都無影響,。
(7)由于平均熱輸入低，加工精度高,，可減少再加工費用,，另外，激光焊接運轉(zhuǎn)費用較低,，從而可降低工件成本,。
(8)容易實現(xiàn)自動化，對光束強度與精細(xì)定位能進行有效控制,。
三,、激光焊接與現(xiàn)有焊接方法的比較
目前傳感器密封焊接采用的方法有：電阻焊、氬弧焊,、電了束焊,、等離子焊等,。
1、電阻焊：它用來焊接薄金屬件,，在兩個電極間夾緊被焊工件通過大的電流熔化電極接觸的表面,，即通過工件電阻發(fā)熱來實施焊接。工件易變形,，電阻焊通過接頭兩邊焊合,，而激光焊只從單邊進行，電阻焊所用電極需經(jīng)常維護以清除氧化物和從工件粘連著的金屬,，激光焊接薄金屬搭接接頭時并不接觸工件,，再者，光束還可進入常規(guī)焊難以焊及的區(qū)域,，焊接速度快,。
2、氬弧焊：使用非消耗電極與保護氣體,，常用來焊接薄工件,，但焊接速度較慢，且熱輸入比激光焊大很多,，易產(chǎn)生變形,。
3、等離子弧焊：與氬弧類似,，但其焊炬會產(chǎn)生壓縮電弧,，以提高弧溫和能量密度，它比氬弧焊速度快,、熔深大,，但遜于激光焊。
4,、電子束焊：它靠一束加速高能密度電子流撞擊工件,，在工件表面很小密積內(nèi)產(chǎn)生巨大的熱，形成“小孔”效應(yīng),，從而實施深熔焊接。電子束焊的主要缺點是需要高真空環(huán)境以防止電子散射,，設(shè)備復(fù)雜,，焊件尺寸和形狀受到真空室的限制，對韓件裝配質(zhì)量要求嚴(yán)格,，非真空電子束焊也可實施,，但由于電子散射而聚焦不好影響效果。電子束焊還有磁偏移和X射線問題,，由于電子帶電,，會受磁場偏轉(zhuǎn)影響,，故要求電子束焊工件焊前去磁處理。X射線在高壓下特別強,，需對操作人員實施保護,。激光焊則不需真空室和對工件焊前進行去磁處理，它可在大氣中進行,，也沒有防X射線問題,，所以可在生產(chǎn)線內(nèi)聯(lián)機操作，也可焊接磁性材料,。
四,、激光焊接在傳感器生產(chǎn)的應(yīng)用前景
激光焊接技術(shù)是一種高新技術(shù)，由于其獨有的特點,，特別適合在傳感器密封焊中使用,，目前國外許多生產(chǎn)傳感器的廠家均利用激光焊接工藝生產(chǎn)傳感器，而國內(nèi)采用此工藝的廠家不多,，主要是一些生產(chǎn)軍用傳感器產(chǎn)品的廠家和部分科研機構(gòu)在采用此種工藝,，且采用國外激光焊接機的較多。目前國內(nèi)激光焊接機在性能上已和國外產(chǎn)品相差不遠,，完全可以勝任國內(nèi)生產(chǎn)傳感器的工藝要求,，但價格是國外同類產(chǎn)品的1/3-1/5。為提高國內(nèi)傳感器整體水平以及發(fā)展民族激光產(chǎn)業(yè),，我國的傳感器生產(chǎn)廠家應(yīng)盡快采用國產(chǎn)激光焊接機來生產(chǎn)加工傳感器,，以增加產(chǎn)品競爭力，開拓國際市場,。