對激光焊接技術(shù)的分析研究

摘 要：激光焊接技術(shù)是一種新興的高科技技術(shù)，是未來科學(xué)和工業(yè)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的方向。它是指利用激光束的原理來發(fā)揮它利用高新激光焊接技術(shù)來焊接物體的一種焊接技術(shù)，該技術(shù)利用先進的激光能量來焊接人們要求的物件，聚焦后的激光束產(chǎn)生強大的功率來熔化物體，以便能夠使物體變?yōu)槿藗冃枰男螤睢?/p>

關(guān)鍵詞：激光焊接技術(shù)；激光束；未來工業(yè)

激光焊接技術(shù)是一種新興的高科技焊接技術(shù)，激光焊接是利用高能量的激光脈沖對微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱，激光輻射的能量通過熱傳導(dǎo)向溶化后形成特定熔池來達到焊接目的。它主要是針對薄壁材料、精密零件等進行焊接疊焊。可實現(xiàn)點焊、對接焊、疊焊、密封焊等，焊縫寬度小，熱影響區(qū)小，變型小。可控制，易實現(xiàn)自動化。但是它也同傳統(tǒng)的焊接技術(shù)一樣，有它自身的局限性。第一，焊接技術(shù)設(shè)備的資金較多，通常投入的金額較大，這無疑加大了企業(yè)的固定成本。第二，激光焊接技術(shù)由于是新興技術(shù)，并沒有普及，所以他對專業(yè)技術(shù)人員的操作水平的要求較高，技術(shù)人員比必須非常熟練該技術(shù)才能很好地對物件進行高密度的焊接，使物件變成人們需要的樣子；所以，由于該技術(shù)以上的高要求使得該技術(shù)在我國工業(yè)領(lǐng)域普及的道路還很漫長。但是，激光焊接技術(shù)作為新技術(shù)也有其獨特地方面。焊接的熱影響區(qū)變化范圍小，且因熱傳導(dǎo)導(dǎo)致的變形也很低。其次，他不用使用電極，沒有電極污染或受損的因素。機具不會變形或者在改變時對物件的原材料損耗較小。然后，激光束可聚焦在很小的區(qū)域，可焊接間隔相近的部件，也可以結(jié)合不一樣材料的物件。然后，激光焊接技術(shù)使用自動化高速焊接，不會像普通的焊接那樣產(chǎn)生回熔。另外，它不受磁場的影響，可以實現(xiàn)精確地焊接。這說明激光焊接的前景很光明，可以為器械制造企業(yè)提供很好地發(fā)展前景。

1 激光焊接的普通之處

激光焊接是利用高能量的激光脈沖對微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱，激光輻射的能量通過熱傳導(dǎo)向溶化后形成特定熔池來達到焊接目的。它是利用一種激光加工工藝的技術(shù)來焊接物體，它利用光束作為它加工的能量來源。這樣一來它的優(yōu)勢很明顯的就能顯現(xiàn)出來。第一，激光的功率很大，因為它的光束需要聚焦的點面積非常小，尤其是對高密度、高熔點的合金材料也可以很容易的焊接上去，而且精確度非常高。第二，激光焊接所使用的器具設(shè)備非常簡單，而且它不用無零度接觸就可以進行點對點焊接；第三，激光光束的功率也可以人為地改變，可以隨專業(yè)技術(shù)人員的需要而改變光束的功率，而且不必減少器具的損耗。另外，激光焊接技術(shù)可以和計算機連接在一起，從而形成焊接自動化技術(shù)，可以利用高效率的自動化來實現(xiàn)焊接技術(shù)，由此來提高機器工業(yè)的生產(chǎn)效率。工業(yè)領(lǐng)域的企業(yè)利用這一技術(shù)可以獲得更多的經(jīng)濟效益，從而促進我國經(jīng)濟的健康可持續(xù)發(fā)展。實現(xiàn)建成全面小康社會的目標(biāo)。最后，激光焊接技術(shù)對各種材料的表面的影響很小且不會變形，焊接后不用后續(xù)加工就可以投入使用。

2 激光焊接技術(shù)使用的工藝與方法

2.1 焊接方法之一：雙光束或者多光束

為了得到更加穩(wěn)定更加便利的焊接方法和更小誤差的焊縫技術(shù)，人們提出了多光束或者雙光束的原理。它使用的方法是將兩臺激光器聯(lián)系在一起，由此聚焦在同一個需要使用加工的物體上，它用這樣的方法來增加機器的功率。隨著時間的延續(xù)，激光技術(shù)的優(yōu)點逐漸顯現(xiàn)出來，可以在更多的領(lǐng)域發(fā)揮作用。可以使用在更廣泛的企業(yè)中，例如汽車行業(yè)，鋼鐵行業(yè)等。

2.2 激光-電弧相結(jié)合的焊接方式

激光和電弧焊接技術(shù)相結(jié)合的方式最近在焊接領(lǐng)域比較流行，通常稱之為激光-電弧復(fù)合焊接。由于改革開放政策的實施，我國經(jīng)濟進入快速發(fā)展的階段，尤其是作為我國經(jīng)濟發(fā)展的主導(dǎo)行業(yè)-工業(yè)領(lǐng)域更是要求引進高新技術(shù)來提高生產(chǎn)力和增加經(jīng)濟效益，由此一來激光技術(shù)進入工業(yè)領(lǐng)域便是自然而然的事情了。另外，由于激光焊接具有以下優(yōu)點：質(zhì)量較高，對焊接的工件的加工裝配程度較高，可以實現(xiàn)零誤差的要求，使得這一技術(shù)很火熱；還有，激光技術(shù)不需要金屬輔助材料，可以實現(xiàn)自熔焊接這對高性能材料的損失很小，即使物件的組織成分比較復(fù)雜。所以，激光-電弧焊接是一種高效率優(yōu)秀品質(zhì)的焊接方法，它的適應(yīng)性和敏感性更是為它的推廣鋪平了道路。激光焊接和電弧結(jié)合在一起是一種優(yōu)勢互補，電弧可以起到稀釋等離子體的效果，對于一些等離子體的焊接就可以通過激光-電弧復(fù)合焊來實現(xiàn)，另外激光焊接可以增加焊接過程的穩(wěn)定性。利用電弧焊接可以改善焊縫成分和性能，對焊接特種材料或異種材料有重要意義。激光與電弧復(fù)合焊的方法包括兩種，即旁軸復(fù)合焊和同軸復(fù)合焊。旁軸激光-電弧復(fù)合焊接的質(zhì)量是無法保證的，受焊接方向的影響它很難用于曲線或三維焊接。而激光和電弧同軸的焊接方法大大提高焊接過程穩(wěn)定性，可以方便地實現(xiàn)二維和三維焊接。

3 激光焊接過程的質(zhì)量監(jiān)測與控制

3.1 激光焊接過程監(jiān)測

等離子監(jiān)測激光焊接的結(jié)果是目前最為普遍使用的方法。根據(jù)檢測信號的不同，激光焊接質(zhì)量檢測主要包括以下方式：首先是光信號檢測，我們確定檢測的目標(biāo)是等離子的光輻射和熔池輻射，他們是在激光焊接中產(chǎn)生的。從檢測裝置的安裝來看，主要包括與激光束同軸的直視檢測、側(cè)面檢測和背面檢測。其次是聲音信號檢測，我們要檢測的對象是焊接過程中的等離子體所發(fā)出的聲音的震動，以震動的幅度來判斷焊接的質(zhì)量問題。再次是等離子體的電荷信號檢測，我們要檢測的對象是焊接噴嘴和工件表面等離子體的電荷。

在激光焊接的過程中我們要進行過程的檢測和質(zhì)量的控制，還可以使用光電傳感器檢測激光焊接過程中等離子體光輻射的變化強度。通過相關(guān)專家的研究成果表明，利用光電傳感器不僅可以自動檢測出焊接過程中因激光功率、焊接速度、焦點位置所行的成形質(zhì)量的變化，而且在一定工藝條件下還可以檢測焊縫內(nèi)部質(zhì)量。

3.2 激光焊接過程控制

激光焊接過程控制的主要內(nèi)容就是對焊接工藝參數(shù)的控制。在激光焊接時，光束焦點位置是影響激光焊接質(zhì)量的關(guān)鍵又是最難監(jiān)測和控制的工藝參數(shù)之一。在一定激光功率和焊接速度下，只有焦點處于最佳焦點位置范圍時，才可獲得良好的焊縫成形。

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。在今天，綜合國力更是衡量一國國際地位的主要工具。經(jīng)濟發(fā)展更是依靠科技水平。各種科技產(chǎn)品充斥在為人們的日常生活的各個領(lǐng)域。它們隨著科技水平的發(fā)展而更新，由于工業(yè)領(lǐng)域的工藝的改善而改善，由此來改善我們的生活水平，提高我們的生活質(zhì)量，讓普通人們感受到科技進步帶來的巨大便利。在經(jīng)濟不斷發(fā)展的今天，工業(yè)企業(yè)要想不斷的發(fā)展和壯大，就要進行新的生產(chǎn)技術(shù)的研究來實現(xiàn)。近年來，漸漸在工業(yè)生產(chǎn)上出現(xiàn)了激光焊接的這種新的焊接方式。激光焊接技術(shù)的不斷發(fā)展促進了很多產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，同時也為激光焊接機器的生產(chǎn)企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟利益，只要繼續(xù)發(fā)展激光焊接技術(shù)，企業(yè)就可以不斷增加社會產(chǎn)品的豐富性，使人們的生活水平得到更大的滿足的同時，也可使他們的經(jīng)濟效益得到更好的發(fā)展。

參考文獻

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