激光焊接技术的发展与展望

摘 要：如今，科学越来越发达，继原子能、半导体等、计算机的发明之后，激光作为一个新型技术也逐渐走入人们视野，目前已经在很多的制造领域广泛运用，特别是欧洲发达国家，对于激光焊接技术的应用格外重视，并已将其列入国家发展方针当中。本文主要就激光焊接技术的发展与展望。

关键词：激光焊接；发展；展望

引言

激光焊接技术有着巨大的发展潜力，早在上世纪，西方国家的研究就让激光焊接技术在制造生产领域发挥了独特的作用。人类在不断的进步，现代工业也在不断的发展，更加拓展了激光焊接技术的应用领域。利用激光束的高度聚焦，将激光束的辐射能量高效的利用，实现对材料的加工，有较好的加工效果，在微小区域的焊接上激光焊接技术表现良好。

一、激光焊接技术概况

激光焊接技术，就是利用现代激光技术产生的高温熔融焊接物实现焊接的技术，充分利用的激光束较小并且使用方便的特点。激光焊接技术属于熔融焊接技术，其主要通过激励活性介质产生的受激辐射光束，将激光束照射的焊接处，焊件在激光的照射下会快速升温进而熔化，此时可以立即进行焊接工作，相较于传统的焊接技术，其利用的激光束能够在焊接点很快产生极高的温度，从而快速完成焊接的工作。激光焊接技术在焊接的过程中，激光的温度能够一直保持在一个极高的水平上，并且激光束具有较强的穿透性，这就使得我们的能够使用激光焊接技术实现对一些加工深度较高的工件实现焊接。激光焊接技术还有一个优点就是其可以使用的场景非常的广泛，传统的焊接技术如电弧焊、电气焊等需要使用的专业设备较多而且并不方便携带，使用激光焊接技术，使用的激光焊接设备非常的小，能够在各种情况下实现焊接。激光焊接技术在实际应用的过程中，其成本還是比较高的，随着技术的成熟，激光焊接可以使用的场景越来越广泛，已经开始逐渐取代一些传统的焊接方式，在制造业内已经开始展现出出色的性能，未来激光焊接技术一定会发挥出很大的作用。

二、国内外激光焊接技术研究现状

2.1国外激光焊接技术发展分析

激光焊机技术以其精度高、性能好、稳定性强的特点，在国际社会上得到了广泛的关注，制造业发展较强的发达国家对于激光焊接技术的关注度都非常的高。从激光焊接技术的特性来讲，激光焊接技术在未来的制造业发展过程中具有非常广阔的前景，从现有的激光焊接技术来讲，发达国家已经将激光焊接技术在各种高端制造业领域得到的充分的应用，从当前激光焊接技术已经应用的领域来分析，航空工业、高端电子制造业、汽车工业、电器工业、武器工业等，激光焊接技术的应用都极大的提高了可加工的精度，使得我们的金属加工制造业的整体水平都得到了提高。从发达国家的激光焊机技术的应用分析，发达国家关于激光焊接技术的实际应用已经有了初步的掌握，在现有的激光焊接技术理论基础上，部分发达国家已经初步拟定的激光焊接技术标准，从这点来讲激光焊接技术已经部分成熟。

2.2国内激光焊接技术发展分析

从当前国内的焊接技术发展分析，激光焊接技术仍然主要应用于加工量小、加工精度要求高的金属加工过程，缺少大规模的应用，主要原因仍然是成本较高，激光焊接技术相对不成熟所致。国内的激光焊接技术主要利用的是CO2与YAG的固体激光焊接技术，这两种技术对相对比较成熟，国内研究的这些激光焊接设备技术水平的限制还是较大，技术深度难以满足实际焊接的需求。国内激光焊接技术的研究仍然处于理论阶段，应用水平处于初级阶段，国内激光焊接技术的研究主要分析激光焊接原理极其焊接过程的分析，在技术理论上借鉴了电弧焊与电气焊的焊接过程，分析了激光焊接在各种焊接条件下的焊接状况。对于激光焊接的优势化应用也在研究当中，主要研究的方向是激光焊接技术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较为复杂的合金激光焊接分析。国内激光焊接技术围绕激光焊接的理论性能进行了系统的评析，对激光焊接的优势应用场景都专业化的研究内容。清华大学在激光焊接技术的研究在国内处于较为领先的水平，彭云等人在现有激光焊接理论基础上完成了超细晶粒钢的激光焊接实验，对激光焊接技术的实际应用具有积极的意义。

三、激光焊接技术应用前景分析

3.1激光-电弧复合焊接技术

激光焊接技术一个非常大的优势点在于激光焊接技术的高能束特性，使得加工精度能够足够的准确，极大的提高了当前焊接技术的精度水平，上世纪英国帝国大学Steen提出了激光-电弧复合焊接技术，其综合的电弧焊的成熟稳定的特性，并结合激光焊接的高能束特性，在现有的技术基础上为激光焊接技术实际应用提供了现实可能。电弧焊焊接技术早已成熟，并其得到了大规模的应用，因此其稳定性是毋庸置疑的，激光-电弧复合焊接技术其综合两种焊接方式的优点，在具体焊接过程中能够有效的提高焊接效率。激光焊接技术在焊接的过程中，由于高能激光束产生的高温对于母体的加热非常的快，在这个过程中会产生一定的等离子气，对于激光焊接的进一步深度焊接造成了影响，这是引入电弧焊进行焊接，有效处理的等离子气，对于激光焊接具有促进作用。激光焊接在应用过程中对于电弧焊也有着极大的促进作用，电弧焊的技术基础是由电产生的热量实现焊接过程，激光焊接过的母材表面会很快的熔化，这个过程中会释放出大量的自由电子，使得焊材的电阻率减少，提高的焊接的效率。激光-电弧复合焊接技术是一种优势互补的复合焊接技术，对于激光焊接技术的应用具有促进作用。

3.2激光多焦点焊接技术

激光焊接技术进行具体应用的过程总，考虑到激光束产生的温度对于焊材和母材的影响，我们具体的焊接过程要在高强度且稳定的激光束操作下进行。激光多焦点焊接技术是一种主要针对激光束进行调整的激光焊接技术，能够最大限度发挥出激光焊接技术的优势，激光多焦点焊接技术利用了激光束的特性，采用透镜与反射镜的特殊组合方式，有效将激光焊接过程控制在多个焦点上，在焊缝上就会形成多个焦点，便于对激光焊接过程进行控制，并且避免了激光焊接技术的容易发生的咬边问题。

3.3激光填丝焊接技术

激光填丝焊接技术是激光焊接技术经常应用的一种场景，充分利用的激光焊接技术精度高的特点，通过激光填丝焊接过程实现高精度的焊接工艺。激光填丝焊接技术主要用于对焊缝或小缝隙的修补，通过高能激光束对焊缝处进行照射，然后输入特定的修补用的焊材，就能够实现对焊缝的修补工作，在一些高精度焊接的过程中，激光填丝焊接技术具有很大的适用场景。激光填丝焊接技术过程中要对焊丝的送丝速度进行分析，经过实验研究表明，焊丝的送丝速度能够影响到反射能量率，因此在激光填丝焊接过程中要对送丝速度进行定性分析，选择合适的速度完成焊接工作。

四、结束语

综上所述，未来大容量大功率激光器的研究有着深远的意义，随着该方面研究以及焊接工艺的精细化研究的不断深入，双焦点激光焊接技术将会表现出更大的应用潜力。此外激光焊接技术已经应用于牙科的临床诊治，还应用在神经医学领域。在电子元件的制造上，激光焊接技术会适应元件越来越小的特点，将高效迅速的优势发挥出来。

参考文献：

[1]张翀昊.自动控制技术在不锈钢激光焊接中的应用[J].决策探索（中），2017（12）：75-76.

[2]王斌，王雨轩.激光焊接技术综述[J].山东工业技术，2017（19）：49.

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