張丹

摘 要：如今，科學(xué)越來越發(fā)達(dá)，繼原子能、半導(dǎo)體等、計(jì)算機(jī)的發(fā)明之后，激光作為一個(gè)新型技術(shù)也逐漸走入人們視野，目前已經(jīng)在很多的制造領(lǐng)域廣泛運(yùn)用，特別是歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家，對(duì)于激光焊接技術(shù)的應(yīng)用格外重視，并已將其列入國(guó)家發(fā)展方針當(dāng)中。本文主要就激光焊接技術(shù)的發(fā)展與展望。

關(guān)鍵詞：激光焊接；發(fā)展；展望

引言

激光焊接技術(shù)有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，早在上世紀(jì)，西方國(guó)家的研究就讓激光焊接技術(shù)在制造生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)揮了獨(dú)特的作用。人類在不斷的進(jìn)步，現(xiàn)代工業(yè)也在不斷的發(fā)展，更加拓展了激光焊接技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。利用激光束的高度聚焦，將激光束的輻射能量高效的利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的加工，有較好的加工效果，在微小區(qū)域的焊接上激光焊接技術(shù)表現(xiàn)良好。

一、激光焊接技術(shù)概況

激光焊接技術(shù)，就是利用現(xiàn)代激光技術(shù)產(chǎn)生的高溫熔融焊接物實(shí)現(xiàn)焊接的技術(shù)，充分利用的激光束較小并且使用方便的特點(diǎn)。激光焊接技術(shù)屬于熔融焊接技術(shù)，其主要通過激勵(lì)活性介質(zhì)產(chǎn)生的受激輻射光束，將激光束照射的焊接處，焊件在激光的照射下會(huì)快速升溫進(jìn)而熔化，此時(shí)可以立即進(jìn)行焊接工作，相較于傳統(tǒng)的焊接技術(shù)，其利用的激光束能夠在焊接點(diǎn)很快產(chǎn)生極高的溫度，從而快速完成焊接的工作。激光焊接技術(shù)在焊接的過程中，激光的溫度能夠一直保持在一個(gè)極高的水平上，并且激光束具有較強(qiáng)的穿透性，這就使得我們的能夠使用激光焊接技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)一些加工深度較高的工件實(shí)現(xiàn)焊接。激光焊接技術(shù)還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是其可以使用的場(chǎng)景非常的廣泛，傳統(tǒng)的焊接技術(shù)如電弧焊、電氣焊等需要使用的專業(yè)設(shè)備較多而且并不方便攜帶，使用激光焊接技術(shù)，使用的激光焊接設(shè)備非常的小，能夠在各種情況下實(shí)現(xiàn)焊接。激光焊接技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，其成本還是比較高的，隨著技術(shù)的成熟，激光焊接可以使用的場(chǎng)景越來越廣泛，已經(jīng)開始逐漸取代一些傳統(tǒng)的焊接方式，在制造業(yè)內(nèi)已經(jīng)開始展現(xiàn)出出色的性能，未來激光焊接技術(shù)一定會(huì)發(fā)揮出很大的作用。

二、國(guó)內(nèi)外激光焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀

2.1國(guó)外激光焊接技術(shù)發(fā)展分析

激光焊機(jī)技術(shù)以其精度高、性能好、穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)，在國(guó)際社會(huì)上得到了廣泛的關(guān)注，制造業(yè)發(fā)展較強(qiáng)的發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于激光焊接技術(shù)的關(guān)注度都非常的高。從激光焊接技術(shù)的特性來講，激光焊接技術(shù)在未來的制造業(yè)發(fā)展過程中具有非常廣闊的前景，從現(xiàn)有的激光焊接技術(shù)來講，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將激光焊接技術(shù)在各種高端制造業(yè)領(lǐng)域得到的充分的應(yīng)用，從當(dāng)前激光焊接技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用的領(lǐng)域來分析，航空工業(yè)、高端電子制造業(yè)、汽車工業(yè)、電器工業(yè)、武器工業(yè)等，激光焊接技術(shù)的應(yīng)用都極大的提高了可加工的精度，使得我們的金屬加工制造業(yè)的整體水平都得到了提高。從發(fā)達(dá)國(guó)家的激光焊機(jī)技術(shù)的應(yīng)用分析，發(fā)達(dá)國(guó)家關(guān)于激光焊接技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)有了初步的掌握，在現(xiàn)有的激光焊接技術(shù)理論基礎(chǔ)上，部分發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)初步擬定的激光焊接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從這點(diǎn)來講激光焊接技術(shù)已經(jīng)部分成熟。

2.2國(guó)內(nèi)激光焊接技術(shù)發(fā)展分析

從當(dāng)前國(guó)內(nèi)的焊接技術(shù)發(fā)展分析，激光焊接技術(shù)仍然主要應(yīng)用于加工量小、加工精度要求高的金屬加工過程，缺少大規(guī)模的應(yīng)用，主要原因仍然是成本較高，激光焊接技術(shù)相對(duì)不成熟所致。國(guó)內(nèi)的激光焊接技術(shù)主要利用的是CO2與YAG的固體激光焊接技術(shù)，這兩種技術(shù)對(duì)相對(duì)比較成熟，國(guó)內(nèi)研究的這些激光焊接設(shè)備技術(shù)水平的限制還是較大，技術(shù)深度難以滿足實(shí)際焊接的需求。國(guó)內(nèi)激光焊接技術(shù)的研究仍然處于理論階段，應(yīng)用水平處于初級(jí)階段，國(guó)內(nèi)激光焊接技術(shù)的研究主要分析激光焊接原理極其焊接過程的分析，在技術(shù)理論上借鑒了電弧焊與電氣焊的焊接過程，分析了激光焊接在各種焊接條件下的焊接狀況。對(duì)于激光焊接的優(yōu)勢(shì)化應(yīng)用也在研究當(dāng)中，主要研究的方向是激光焊接技術(shù)的高穿透特性在深熔焊接中的作用，再有就是水下激光焊接的可行性分析以及成分較為復(fù)雜的合金激光焊接分析。國(guó)內(nèi)激光焊接技術(shù)圍繞激光焊接的理論性能進(jìn)行了系統(tǒng)的評(píng)析，對(duì)激光焊接的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用場(chǎng)景都專業(yè)化的研究?jī)?nèi)容。清華大學(xué)在激光焊接技術(shù)的研究在國(guó)內(nèi)處于較為領(lǐng)先的水平，彭云等人在現(xiàn)有激光焊接理論基礎(chǔ)上完成了超細(xì)晶粒鋼的激光焊接實(shí)驗(yàn)，對(duì)激光焊接技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用具有積極的意義。

三、激光焊接技術(shù)應(yīng)用前景分析

3.1激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)

激光焊接技術(shù)一個(gè)非常大的優(yōu)勢(shì)點(diǎn)在于激光焊接技術(shù)的高能束特性，使得加工精度能夠足夠的準(zhǔn)確，極大的提高了當(dāng)前焊接技術(shù)的精度水平，上世紀(jì)英國(guó)帝國(guó)大學(xué)Steen提出了激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)，其綜合的電弧焊的成熟穩(wěn)定的特性，并結(jié)合激光焊接的高能束特性，在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上為激光焊接技術(shù)實(shí)際應(yīng)用提供了現(xiàn)實(shí)可能。電弧焊焊接技術(shù)早已成熟，并其得到了大規(guī)模的應(yīng)用，因此其穩(wěn)定性是毋庸置疑的，激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)其綜合兩種焊接方式的優(yōu)點(diǎn)，在具體焊接過程中能夠有效的提高焊接效率。激光焊接技術(shù)在焊接的過程中，由于高能激光束產(chǎn)生的高溫對(duì)于母體的加熱非常的快，在這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生一定的等離子氣，對(duì)于激光焊接的進(jìn)一步深度焊接造成了影響，這是引入電弧焊進(jìn)行焊接，有效處理的等離子氣，對(duì)于激光焊接具有促進(jìn)作用。激光焊接在應(yīng)用過程中對(duì)于電弧焊也有著極大的促進(jìn)作用，電弧焊的技術(shù)基礎(chǔ)是由電產(chǎn)生的熱量實(shí)現(xiàn)焊接過程，激光焊接過的母材表面會(huì)很快的熔化，這個(gè)過程中會(huì)釋放出大量的自由電子，使得焊材的電阻率減少，提高的焊接的效率。激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)是一種優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的復(fù)合焊接技術(shù)，對(duì)于激光焊接技術(shù)的應(yīng)用具有促進(jìn)作用。

3.2激光多焦點(diǎn)焊接技術(shù)

激光焊接技術(shù)進(jìn)行具體應(yīng)用的過程總，考慮到激光束產(chǎn)生的溫度對(duì)于焊材和母材的影響，我們具體的焊接過程要在高強(qiáng)度且穩(wěn)定的激光束操作下進(jìn)行。激光多焦點(diǎn)焊接技術(shù)是一種主要針對(duì)激光束進(jìn)行調(diào)整的激光焊接技術(shù)，能夠最大限度發(fā)揮出激光焊接技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，激光多焦點(diǎn)焊接技術(shù)利用了激光束的特性，采用透鏡與反射鏡的特殊組合方式，有效將激光焊接過程控制在多個(gè)焦點(diǎn)上，在焊縫上就會(huì)形成多個(gè)焦點(diǎn)，便于對(duì)激光焊接過程進(jìn)行控制，并且避免了激光焊接技術(shù)的容易發(fā)生的咬邊問題。

3.3激光填絲焊接技術(shù)

激光填絲焊接技術(shù)是激光焊接技術(shù)經(jīng)常應(yīng)用的一種場(chǎng)景，充分利用的激光焊接技術(shù)精度高的特點(diǎn)，通過激光填絲焊接過程實(shí)現(xiàn)高精度的焊接工藝。激光填絲焊接技術(shù)主要用于對(duì)焊縫或小縫隙的修補(bǔ)，通過高能激光束對(duì)焊縫處進(jìn)行照射，然后輸入特定的修補(bǔ)用的焊材，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)焊縫的修補(bǔ)工作，在一些高精度焊接的過程中，激光填絲焊接技術(shù)具有很大的適用場(chǎng)景。激光填絲焊接技術(shù)過程中要對(duì)焊絲的送絲速度進(jìn)行分析，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究表明，焊絲的送絲速度能夠影響到反射能量率，因此在激光填絲焊接過程中要對(duì)送絲速度進(jìn)行定性分析，選擇合適的速度完成焊接工作。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，未來大容量大功率激光器的研究有著深遠(yuǎn)的意義，隨著該方面研究以及焊接工藝的精細(xì)化研究的不斷深入，雙焦點(diǎn)激光焊接技術(shù)將會(huì)表現(xiàn)出更大的應(yīng)用潛力。此外激光焊接技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于牙科的臨床診治，還應(yīng)用在神經(jīng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。在電子元件的制造上，激光焊接技術(shù)會(huì)適應(yīng)元件越來越小的特點(diǎn)，將高效迅速的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來。

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