激光技術在金屬材料加工工藝中的應用研究

李卓然 常俊芳 巫鑫 屈玉婷

摘 要：當今社會，隨著科學技術水平的日趨提高，高尖端產業開始出現在日常生活領域的方方面面，激光技術自然也不例外，其可以很好地與傳統工業領域相結合。該技術深入到工業領域中，又能其更集中應用在對金屬的加工方面，在效果上較為明顯。基于此，本文將分析激光技術在金屬切割加工方面的種種優勢，并對該技術在金屬材料加工工藝中的具體應用進行闡述，旨在為相關行業的發展提供理論參考。

關鍵詞：激光技術;應用價值;焊接技術

隨著社會生產力的提高，科技的發展也日新月異，制造業領域對高新技術也愈發需要。在這樣的社會發展環境下，各大產業愈發重視精確度這一概念，在工業領域則需要準確地按照標準切割金屬材料。縱觀各種金屬切割技術手段，激光切割技術就有很高的技術優勢，其不僅加工程序方便快捷，加工速率快，從而加速了加工程序[1]。在另一方面，它也更好地解決了切割加工的精度問題。在這樣的背景下，金屬切割自然搶占了主流市場。但仍需注意的是，此技術在面對不同的加工情形時，要科學性地做出合理性應對，只有這樣才能促進帶動整個產業的長遠發展。

1激光技術在金屬加工中的應用優勢

1.1加工速度快

對比市面上各大切割金屬的技術，大多數切割技術都是靠優化切割速度來獲得競爭優勢。而激光在這方面做的更加完善。調查檢測激光切割技術的成品，我們可以了解到，加大激光器的功率輸出，可以顯著提升成品的完工速度。其能夠高效率處理各類材料，且能夠對較為復雜的材料進行精細加工，從而保障了各類材料成品的生產效率。

1.2激光技術加工精度高

當今社會科學技術的水平日益提升，金屬加工也被賦予了精細的期望。金屬這類質地較為堅硬的材料，將其快速切割加工的原理是利用短期內的超高溫部分熔化金屬，在其融化階段快速切割加工，而激光技術將這一機理發揮的淋漓盡致。它可以通過操作人員控制能量的輸出功率，控制誤差大小，從而實現對金屬表面進行精細操作[2]。再與其他切割技術做對比，金屬切割不僅降低了誤差，使加工材料損耗較小，還在加工過程中，減少了有害氣體產生的濃度，降低危險事情發生的概率。

1.3加工質量好

根據上文提到的控制輸出功率以提升金屬切割的精度，使得整個加工過程中的可控性提高。激光能夠在極短時間內達到超高溫，極大的降低了不必要的材料損耗。且某些熔點高的金屬材料也能迅速處理，極大的提升了產品的優質率。同時，由于能量輸出功率的可控性，其能夠將材料局部融化的范圍控制在最小。由此，激光切割技術的精細程度，能夠媲美傳統切割技術的多次精加工，產品質量得到充分保障，在加工質量上較好。

2激光技術在金屬加工中的具體應用

2.1深熔焊接

深熔焊接技術是激光切割技術在機械生產領域一項具體的應用。其基本原理就是在加工過程中，將激光的輸出功率調整到一定的適宜范圍，再使用激光對準材料需加工操作的部位，達到短時間內的超高溫，使得材料的加工部位出現氣化的狀態[3]。同時，隨著能量的高度匯集，氣化的金屬會在固態金屬表面留下小的氣孔，激光再通過氣孔深入金屬材料的內部，持續向內輸出能量，達到精細操作的效果。這一技術是對加工部位的融化焊接，未進行加工的部位不會受到影響。根據多種技術間成品的對比可知，深熔焊接技術的加工速度和精細程度都是一流的。

2.2傳導焊接

傳導焊接技術是技工技術在工業領域應用的一個具體實例，是一種應用十分范圍廣、普及度高的技術。其核心技術仍與激光技術的基本原理相一致，通過激光輸出使得加工材料獲得超高溫，利用超高溫對金屬進行進一步深入加工。同時由于金屬對溫度的傳導性強，短期內局部的高溫會在一定時間內影響金屬內部，從而實現對金屬材料的加工完善。但是由于傳導這一物理特性的不可控，使得焊接過程中高溫會逐漸傳遞到金屬件的內部當中。所以，針對傳導焊接這一技術，大部分應用在對加工精度要求較低的相關金屬加工當中。

2.3激光切割

激光切割技術是激光在工業領域的又一具體應用，其應用場景是對金屬的高效切割。現如今，各大工業企業使用的主流激光技術是靠聚焦鏡來實現的。聚焦鏡能夠使激光能量聚焦于一點，在通過其匯聚于金屬表面，達到極高的溫度，來對金屬材料切割分化。由于這一技術將激光能量匯集于一點，能量強度高，能量傳輸效率十分巨大，在短期內金屬溫度就會超過其固有熔點，就能實現其在材料部分表面的切割任務[4]。激光切割技術在各大工業企業應用十分廣泛，在電子制造行業、汽車維修行業都有很好的應用。激光切割技術的可控性強，能夠對各類金屬材料進行深化細化加工，技術普及化程度高。

結語

總之，在一方面，激光技術作為當今社會科學技術水平高速發展的產物，其在整個工業加工領域都處在一個領先的地位。由于可控性強，操作性好，其普及范圍也高于其他加工手段，對于汽車制造業和電子制造業都作用巨大。另一方面，激光技術能夠保障加工產品的精細程度，提高金屬加工的速度，使得產品質量也有了長足的提升。綜合這些優勢，激光技術是當下行業內較頂尖的材料加工技術。

參考文獻：

[1]牛鵬勇.金屬材料加工工藝中激光技術應用分析[J].信息記錄材料，2020，21（11）：27-28.

[2]李云妹，謝祖華.激光技術在金屬材料加工中的應用[J].冶金與材料，2020，40（05）：78-79.

[3]侯雪濱.激光技術在金屬材料加工工藝中的應用[J].信息記錄材料，2020，21（04）：20-21.

[4]陳旭陽.金屬材料加工工藝中激光技術的應用[J].中國高新科技，2019（11）：62-64.