現代激光技術在機械加工及航空航天領域中的應用

110000 沈陽飛機工業（集團）有限公司 遼寧 沈陽|單丹丹 任得志

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現代激光技術在機械加工及航空航天領域中的應用

110000 沈陽飛機工業（集團）有限公司 遼寧 沈陽|單丹丹 任得志

現代科學技術的快速發展為各行業領域注入新鮮的活力，以現代激光技術為例，其涉及的行業領域極多如輕工業、汽車行業、機械加工、電子行業以及航空等方面。本文主要圍繞航空航天領域、機械加工行業，對現代激光技術的具體運用進行探析。航空航天；機械加工；激光技術；運用

激光技術作為科學技術發展的重要產物，對帶動相關行業領域的發展具有不可替代的作用。但較多領域如航空航天、機械加工在應用激光技術中，并未取得良好的效果，究其原因在于未使激光技術中較多技術手段的優勢發揮出來，這就要求實際運用正確認識激光技術的本質并結合具體行業要求進行技術手段選擇。因此，本文對航空航天領域、機械加工行業中現代激光技術的運用研究，具有十分重要的意義。

機械加工行業中激光技術的運用分析

a打標與切割技術的運用

機械加工行業中，一般對設備產品進行特殊符號、標記的設計都要求利用到激光打標技術。該技術應用極為廣泛，如機械加工行業中的儀表、儀器、量具、汽車工業以及電子工業等，都涉及到打標工作。一般打標技術涉及到的對象多集中在印刷電路板、合成材料、橡膠、陶瓷、塑料、鋁合金以及不銹鋼等方面。另外，機械加工過程中往往也涉及較多材料處理工作，此時便要求引入切割技術，其主要通過聚焦鏡的應用融化材料，并在激光束作用下將熔化材料吹走，這樣便有相應的切縫形成。現代機械加工領域中，都將激光切割技術作為高新加工方式，能夠使傳統切割過程中變形過大、縫隙過大以及操作時間較長等問題得到解決。

b焊接與淬火技術的運用

關于激光焊接技術，其實質為將設備構件至于激光下，使構件能夠連接為一體。將該技術引入機械加工領域中，其優勢主要表現在對多種類型金屬都可進行焊接，的 且焊接后不會出現凹陷或其他變形現象，整個焊縫在外表上極為美觀。目前機械加工領域中焊接技術的運用主要表現在兩方面，即：①焊接金剛石鋸片，可直接利用該技術實現；②對殼體類零件、汽車板以及鋼板等，可利用激光焊接技術。該技術的運用對于解決傳統機械加工中焊接質量不高、焊接表面美觀性差等問題可起到明顯的作用。另外，在淬火技術運用方面，其主要對工件表面利用高能激光進行掃描，這樣整個工件面溫度上升極快，且可瞬間自冷。所以其優勢集中表現為：①相比一般淬火硬度，激光淬火方式下的制品將超出其15%左右；②加工時間較短，且可直接利用計算機對整個操作進行控制，具有一定的自動化加工特點，生產效率極高；③技術應用下不會產生較多的污染，且不必引入冷卻介質便可快速完成低溫淬火。

c熔覆技術與打孔技術的運用

對于機械加工領域中的再制造工程，常涉及到舊設備修復工作，而設備修復的主要技術便以激光熔覆為主。實際應用過程中，可直接對舊設備二次加工，提升設備的使用性能，能夠滿足現代企業發展中資源節約的要求。另外，機械加工領域中的激光技術，也表現在打孔技術方面。一般對于較軟材料、金屬材料或非金屬材料等，往往需進行不同類型孔的加工，該過程中便可引入打孔技術。從打孔技術應用的優勢看，主要表現在打孔精密度較高，能夠準確定位中心孔，且能夠自由控制打孔深度，不會產生較大的變形問題。

航空航天領域中激光技術的運用分析

a航空航天工業中激光焊接的應用

一般該工業較多零部件的焊接多引入鉚接方式，其應用下盡管能夠熔鋁合金材料，但由于熱處理效果較差，極易導致晶間裂紋的產生。而將激光焊接方式引入，這些問題可直接得到解決，且整個機身制造過程都得以簡化。相關實踐研究發現，利用激光焊接取代鉚接工藝，其可使機身自重降低許多，這樣相應的制造成本也會節約，可見激光焊接的作用極為明顯。此外，該工業領域中，對于零件冷卻孔打孔工作，要求引入激光打孔方式，其成本較低且打孔效果較高。

b航空航天工業中激光切割的應用

傳統用于該工業中的切割手段很難保證外殼材料得到有效處理，原因在于外殼材料多具有硬度高、強度高等特點。而在激光切割技術運用下，許多如發動機機匣、主旋翼、尾翼壁板以及蒙皮等自帶處理中都可起到良好的效果。

c航空航天工業中表面與成形技術的應用

由于航空發動機較多構件在價格上較為昂虧，若不斷更換將會耗費極多的成本，因此可引入激光表面技術，對受損的構件進行修復，如發動機葉片受損后，便可采取表面技術中的三維修復措施，可保證修復后的構件整體性能不受到影響。由此可見，航空工業中的構件制造與修復很大程度需依托表面技術、成形技術來實現。

結論

現代激光技術的運用為航空工業以及機械加工工業提供堅實的技術保障。實際應用中，應結合具體的行業領域要求，合理選擇相應的技術手段，如機械加工領域中的焊接、打標打孔以及切割等，以及航空工業中焊接、切割、成形與表面技術等，確保激光技術作用得到充分發揮，才能推動相關行業領域的快速發展。

參考：

［1］馬付建.超聲輔助加工系統研發及其在復合材料加工中的應用［D］.大連理工大學，2013.

［2］李偉.鈦合金表面B_4C/G激光合金化層的組織與耐磨性研究［D］.山東大學，2014.

［3］仲崇亮.基于Incone1718的高沉積率激光金屬沉積增材制造技術研究［D］.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所），2015.