激光加工、激光焊接技術(shù)在金屬加工領(lǐng)域的應(yīng)用（上）

“激光焊接是一種高速度、非接觸、變形極小的焊接方式非常適合大量而連續(xù)的在線加工。隨著激光設(shè)備和加工技術(shù)的發(fā)展激光焊接能力也在不斷增強(qiáng)。目前使用4kW的激光器焊接1 mm的板材焊接速度高達(dá)20 m/min，例如汽車行業(yè)的轎車箱底的大板拼接焊接工作等。激光焊接的方式主要有傳導(dǎo)焊和穿透焊兩種。目前全球的激光應(yīng)用主要以穿透焊為主。激光焊接是激光材料加工激光器下LF2700Ha技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一。”
　　自1960年美國科學(xué)家梅曼研制出第一臺(tái)紅寶石激光器，隨著世界科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要激光技術(shù)有了迅速發(fā)展尤其近十幾年來的發(fā)展更為迅速，從而也極大地促進(jìn)了激光加工技術(shù)的更廣泛應(yīng)用。激光與普通光相比有4個(gè)特性，即單色性(單一波長)、相干性，方向性和高光強(qiáng)。激光束易于傳輸其時(shí)間特性和空間特性可以分別控制經(jīng)聚焦后可得到極小的光斑，具有極高功率密度的激光光束可以熔化、氣化任何材料也可進(jìn)行局部區(qū)域的精密快速加工加工過程中輸入工件的熱量小熱影響區(qū)和熱變形小;加工效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化激光技術(shù)是一門綜合性高新技術(shù)涉及光學(xué)、機(jī)械學(xué)、電子學(xué)等學(xué)科同樣激光加工設(shè)備也涉及到眾多學(xué)科因而決定了它的高科技性和高收益率縱觀國際和國內(nèi)激光應(yīng)用場情況經(jīng)過多年來的研究開發(fā)和完善，當(dāng)代的激光器和激光加工技術(shù)與設(shè)備已相當(dāng)成熟形成系列激光加工工藝。
　　此外各種新的激光加工工藝還在不斷涌現(xiàn)從國際范圍的實(shí)際應(yīng)用比例來看激光加工主要用于切割、焊接、表面處理、打標(biāo)和打孔等。二維和三維激光切割占激光應(yīng)用的65%激光焊接占20%左右激光打孔、打標(biāo)占10%以下而激光表面處理包括激光相變硬化、激光熔敷、激光表面合金化和激光表面熔凝等僅占5%左右。從國內(nèi)激光加工技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用來看.已有越來越多的用戶認(rèn)識(shí)到激光加工獨(dú)特的優(yōu)異性能和高柔性、高效率。目前在航空航天領(lǐng)域、汽車制造業(yè)、開關(guān)行業(yè)、齒輪行業(yè)、鐵路機(jī)車制造業(yè)和金屬材料加工行業(yè)都早已普及了激光技術(shù)。
　　一、激光切割的特點(diǎn)及應(yīng)用
　　激光切割是當(dāng)前各國應(yīng)用最多的激光加工技術(shù)在國外許多領(lǐng)域.例如，汽車制造業(yè)和機(jī)床制造業(yè)都采用激光切割進(jìn)行鈑金零部件的加工隨著大功率激光器光束質(zhì)量的東斷提高激光切割的加工對象范圍之廣.幾乎包括了所有的金屬和非金屬材料。例如r可以利用激光對高硬度、高脆性、高熔點(diǎn)的材料進(jìn)行形狀復(fù)雜的三維立體零件切割這也正是激光切割的優(yōu)勢所在。
　　二激光切割的主要優(yōu)點(diǎn)
　　1.激光切割為非接觸光學(xué)熱加工，被譽(yù)為”永不磨損的萬能工具“工件可以進(jìn)行任意形式的緊密排料或套裁，使原材料得到充分利用。由于是非接觸加工，加工后的零件沒有任何形變。
　　2.激光切割的效率高。以1 mm厚的鋁合金板為例切割速度可達(dá)40 m/min。高效率使得單件加工成本成幾何級數(shù)地降低甚至低于傳統(tǒng)加工方法。
　　3.激光切割無需刀具和模具。在計(jì)算機(jī)控制下，可直接實(shí)現(xiàn)二維、三維上任意形狀的板類和殼體類零件的柔性加工.特別適用于新產(chǎn)品研制開發(fā)階段的多品種、小批量的飯金類零件的加工可省去費(fèi)用很高的模具設(shè)計(jì)、制造費(fèi)極大地縮短生產(chǎn)周期。
　　4.激光切割的切縫極小切縫一般在0.15-0.4 mm之間。切口光潔、無毛刺甚至可直接加工一定精度的傳遞用直齒輪成品。