CASE STUDY · 成功案例 传感器壳体毛细管密封激光焊接 氦检漏率 1×10⁻⁹· 良率 97.5%· 单件 25 秒
华南某工业传感器制造商采用 YIY Laser 精密激光焊接系统，解决 316L 不锈钢壳体与 0.15mm 壁厚毛细管的密封焊接难题，氦检漏率从 3×10⁻⁸ 降至 1×10⁻⁹ Pa·m³/s，焊接良率从 78% 提升至 97.5%。
焊接工艺：毛细管同轴环缝密封焊
激光头同轴对准毛细管与壳体的接合处，360° 环形焊接一次成型，熔深精确控制在壁厚的 60%–70%
设备实拍与焊接效果
YIY Laser 精密激光焊接系统 · 传感器密封焊接现场实拍
以上图片均由 YIY Laser 应用团队在客户现场拍摄，已获客户授权使用。
客户背景
客户为华南地区某工业传感器制造商，主要生产压力变送器，年产能约 24 万件。壳体为 316L 不锈钢，毛细管外径 1.2mm，壁厚 0.15mm，需将毛细管密封焊接至壳体顶部，要求完全气密。
客户原有焊接工艺为氩弧焊，热输入大，0.15mm 壁厚毛细管极易烧穿，氦检漏率仅达 3×10⁻⁸ Pa·m³/s，焊接良率约 78%，无法满足高端压力变送器的密封等级要求。
挑战与痛点
烧穿风险
毛细管壁厚仅 0.15mm，传统氩弧焊热输入大，极易烧穿导致废件。
密封不达标
氦检漏率仅达 3×10⁻⁸ Pa·m³/s，无法满足高端传感器 1×10⁻⁹ 的要求。
氧化变色
焊缝表面氧化，需增加酸洗工序，影响交付周期。
人工依赖
操作者需长时间手持焊枪微调，疲劳影响一致性。
效率低
单件焊接时间约 90 秒，月产能受限，无法承接大批量订单。
解决方案
YIY Laser 针对 0.15mm 薄壁毛细管密封焊接特征，提供精密激光焊接系统方案。
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1
光纤传输精密激光头
光斑直径 0.2mm，峰值功率 800W，脉宽 3ms，频率 10Hz，专为薄壁精密焊接优化。
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2
同轴 CCD 视觉对中
CCD 视觉系统自动识别毛细管与壳体接合位置，对中精度 ±5μm，确保环缝对准。
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3
定制微型定位工装
气动夹持配合伺服旋转，实现 360° 环缝自动焊接，熔深精确控制在壁厚的 60%–70%。
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4
脉冲激光 + 氩气保护
脉冲激光模式减少热输入，同轴氩气保护流量 10L/min，防止焊缝氧化变色。
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5
在线氦检联动
焊接完成后自动流转至氦质谱检漏工位，漏率数据实时记录并上传 MES。
量化成果
- 氦检漏率从 3×10⁻⁸ 降至 1×10⁻⁹ Pa·m³/s，满足最高密封等级。
- 焊接良率从 78% 提升至 97.5%，废件率大幅下降。
- 单件焊接时间从 90 秒降至 25 秒，产能提升 260%。
- 焊缝表面无氧化，取消酸洗工序，交付周期缩短 2 天。
- 设备连续运行 3600 小时，稳定无故障。
“0.15mm 的壁厚原来想都不敢想，YIY 的工艺调试后良率稳定在 97% 以上，氦检数据完全达标，交付压力减轻了很多。”
常见问题
0.15mm 壁厚毛细管激光焊接如何避免烧穿？
需采用小光斑、低峰值功率、短脉宽的脉冲焊接模式，光斑直径建议控制在 0.2mm 左右，配合精密工装保证同轴度，热输入精确控制，避免热量过度积累。
传感器密封焊接后如何检测气密性？
通常采用氦质谱检漏法，要求漏率低于 1×10⁻⁸ Pa·m³/s；高密封等级场景（如压力变送器）要求达到 1×10⁻⁹ Pa·m³/s。
不锈钢毛细管密封焊接为什么不用氩弧焊？
氩弧焊热输入大、热影响区宽，对 0.15mm 薄壁件容易烧穿或造成晶粒粗大，且焊缝组织较疏松。激光焊接热输入集中、热影响区窄，更适合薄壁精密密封焊接。
焊接后焊缝表面氧化怎么办？
同轴氩气保护可有效防止氧化。建议氩气流量 10–12L/min，同时焊接区域应避免强气流干扰。若仍有轻微氧化，可通过局部电解抛光处理，不影响密封性能。
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