在太阳能热利用行业的平板太阳能集热器生产中，究竟是激光焊接技術发挥稳定，还是超声波金属焊接技術更具备优势，一直是行业内备受争议的热门话题，其受关注程度不亚于真空管型太阳能热水器和平板型太阳能热水器之争。在长期工艺技术较量和产品实际应用对比过程中，也形成了激光焊接和超声波金属焊接的两大技术阵营以及二者之间的“擂台之争”。
 
　　本文試擬將激光焊接與超聲波金屬焊接作一綜合對比，分析二者的區別和各自的優缺點。首先我們從激光焊接和超聲波金屬焊接兩種焊接方式的工作原理來區分二者的不同。
 
　　激光焊接是利用高能量激光脈沖産生的熱能將金屬材料熔化後産生聯接。在本質上和電弧焊並無區別，只不過電弧焊用來産生熱能的是電弧而不是激光。代表生産商如深圳聯贏激光。
 
　　超聲波金屬焊接是利用超聲波高頻機械振動産生的高密度能量，在工件表面産生塑性變形並在壓力下破壞表面層，使所焊金屬在常溫下産生的物理性連接。超聲波金屬焊接既不向工件輸送電流，也不向工件引入高溫熱源只是在靜壓力及彈性振動能的共同作用下，將機械動能轉變成工件間摩擦功形變能和隨之而産生的溫升，從而使工件在固態下實現連接。代表生産商如佛山楚鑫機電。
 
　　通過焊接原理比較得知，激光焊接是通過高溫改變物體的物理結構來實現物體的連接，而超聲波金屬焊接則無需改變物體物理結構直接在固態狀態下實現連接。
 
　　那么，这两种焊接技術究竟哪一种更具备优势，更适合在平板太阳能领域应用呢?
 
　　第一回合：産品美觀度PK
 
　　激光焊是利用高能激光將所焊金屬熔化而産生連接，在太陽能吸熱板焊接中采用間隔3-5mm一個焊點的形式焊接。激光焊在所焊工件上不需要加壓，整體變形小，並且對吸熱層表面破壞小，而超聲波金屬焊接則會由于壓力作用使片材表面産生波浪形變形，雖然可以通過表面壓紋避免變形，但還是會在太陽能吸熱曾表面形成3mm左右的焊痕。因此采用激光焊接的産品外表美觀度會優于超聲波金屬焊接。這一回合比拼，激光焊接勝于超聲波金屬焊接。
 
　　第二回合：效果持久性PK
 
　　激光焊接焊點強度較差，冷熱交替頻繁或受外力時，焊點易斷裂。而超聲波金屬焊接是通過垂直加壓使兩被焊物體重疊，經超聲波振動加壓結合成固態連接，結合時間短且結合部分不産生鑄造組織缺陷，因此焊位均勻且穩定性強，並且超聲波金屬焊接經過九十度垂直彎曲試驗仍沒有斷裂現象産生。這一回合比拼，超聲波金屬焊接勝于激光焊接。
 
　　第三回合：導熱性能PK
 
　　采用激光焊接會使所焊接物體物理結構發生變化，因而影響其導電或者導熱性能，並且激光焊接導致太陽能集熱器金屬片和銅管之間絕對導熱面積小，影響熱傳導效率。超聲波金屬焊接則不存在這個問題。超聲焊接可以使材料的溫度效應降到最低，從而不使金屬結構發生變化，因此焊接後導電性或導熱性能極好，電阻系數極低或近乎零，超聲波金屬焊接已成爲導電、導熱材料焊接的最佳選擇方式，這個性能在平板太陽能集熱器上應用明顯能産生激光焊接所無法達到的優勢。經試驗測得超聲波金屬焊接的産品比激光焊接傳導效率要高3%左右(即同等工況下，水溫高3%左右)。這一回合比拼，超聲波金屬焊接明顯勝于激光焊接。
 
　　第四回合：能耗PK
 
   太阳能热水器作为低碳节能环保的代表性产品被社会和消费者广泛认可，其生产过程中的能耗指标也备受关注，太阳能集热器的焊接就是其中之一。从焊接原理对比分析即可得知，超声波金属焊接可以使材料的温度效应降到最低(焊区的温度不超过被焊金属绝对熔化温度的50%)，从而不使金属结构变化，所以它不会使金属工件退火、也不需要冷却水，能耗方面，同种金属与不同种金属之间均可以进行超声焊接，与激光焊相比耗费能量少得多。这一回合比拼，超声波金属焊接胜于激光焊接。

　　第五回合：成本PK
 
　　一是设备成本：国际上来说，超声波焊机和激光焊机价格相当，但楚鑫机电公司经过从国外的技术引进加自主研发推出了太阳能热利用行业首款全自动整板超声波金属焊机，彻底打破了我国超聲波焊接設備需要依赖国外进口的状况，使国内超声波焊机价格基本下降一半。超声波金属焊机单台设备采购成本比激光焊机低，二者采购比例通常是30万∶100万(现在国内激光焊机的价格也在迅速下降，约下降至70万左右)。激光焊机一般是带2个激光焊头，超声波机一般是带一个焊头，对于相同产能来说，2台超声波焊机对比1台激光焊机，超声波略胜于激光。
 
　　二是使用成本：首先激光焊適應于厚的材料，如焊鋁，鋁板厚度一般選擇爲0.4mm，而超聲波焊適應薄的産品，如鋁板，一般選擇0.2-0.3mm即可。從焊接材料來講，超聲波優勝。其次是耗件成本，激光焊的消耗件是氙燈及過濾器濾芯等，超聲波的消耗件是焊頭。總體來說，激光焊的耗材比超聲波的便宜。因此這一回合比拼，超聲波金屬焊接略勝于激光焊接。
 
　　第六回合：效率PK
 
　　超声波金属焊接焊接速度比激光焊接快：典型的超声波金属焊接速度是焊铜8 m/min、焊铝12 m/min，但超声波焊目前选择的工艺是先滚纹，再焊接，所以单台机器效率就要打对折。对于相同产能来说，2台超声波焊机对比1台激光焊机，如此比较，超声波优胜于激光。
 
　　经过这几个反面的对比较量，我们发现超声波金属焊接在太阳能行业应用中，焊接工艺和综合性能都要优于激光焊接。而且从使用经验来看，超声波金属焊接作为我国太阳能领域的以往的主要焊接技術，已经有了比较丰富的应用经验，这也是为什么近两年很多上马平板项目的太阳能企业也选择了超声波金属焊接。
 
　　至于之前很多太阳能企业所顾虑的焊接设备成本居高不下的问题，也已经随着楚鑫机电公司自主研发的全自动整板超声波金属焊接机的上市得到很大程度的缓解。哪种焊接技術更具备优势，市场的选择将成为最有效的验证途径，笔者也与广大读者一样期待着我国金属焊接技術的进一步飞跃，使众多生产型企业和广大消费者得以体验和享受到科技进步带来的丰硕成果。