0 引言
激光焊接技術經歷了由脈沖波形向連續波形、由簡單焊縫形狀向復雜焊縫形狀、由小功率薄板焊接向大功率厚件焊接、由單工作臺單工件加工焊接向多工作臺多工件焊接等發展階段,在這發展過程中,受激光激發的物質由單一的物質向多種砌體和固體晶體發展。隨著激光焊接技術的發展,激光焊接已經廣泛應用于航空航天制造、汽車制造、民用等多個領域。
1 激光焊接技術
激光焊接技術是以激光束為能源,讓激光束沖擊在焊件的接頭,已達到焊接目的的技術,其屬于熔融焊接。激光焊接技術能夠將熱量的需求量降到最低,熱影響區金相變化范圍小且因熱傳導所導致的變形也最低。激光焊接不需要電極,也就不會受到電極的污染,激光焊接不是接觸式焊接,其能夠將機具的耗損或變形降到最低的程度。激光焊接技術的激光束易于聚焦、對準及受光學儀器所導引,可將之放置在離工件適當的位置以便在工件周圍的機具或障礙間再導引,而其他焊接技術會因空間的限制無法發揮其效果,也可以將之放置在封閉的空間。激光束可聚焦在很小的區域不僅可以焊接小型且間隔相近的部件,還可以焊接材質種類范圍大部件,更可以接合各種異質的材料。
2 激光焊接技術研究現狀與發展趨勢
2.1 激光焊接技術的研究現狀
(1)國外激光焊接技術研究現狀
隨著國外制造業的發展,國外激光焊接技術發展比較發達。國外在上世紀八十年代就開始研究激光焊接技術,并分析如何將激光焊接技術應用到傳統的制造業中。比如,在政府的引導和支持下,歐盟、美國、日本等國家借助自身發達的科學技術和良好的制造業的基礎促進激光焊接技術飛快的發展。進入21 世紀以后,外國許多的電子工業、造船工業、汽車工業等都在廣泛的應用激光焊接技術,并建立了焊接技術使用規范標準,以便制造業或其他的行業能夠合理的應用激光焊接技術。同時,西方國家為了提高焊接的效率正積極的研究大功率激光器,以便激光焊接技術能夠更好的應用于大型制造業或建筑業,甚至應用到軍事領域中。
(2)國內激光焊接技術研究現狀
與國外成熟的激光焊接技術相比,我國接觸激光技術是從改革開放之后開始的,而將激光技術與焊接技術相結合是從而上世紀九十年代末開始的。就目前而言,哈爾濱焊接研究所走在國內研究激光焊接技術的前列。近幾年,國內不僅在研發新的激光焊接種類,還在研發新的激光焊接設備,并進一步在拓寬激光焊接技術的使用范圍,同時在積極參照國外最新的研究動向以不斷的突破和發展大功率激光焊接技術。到目前,國內已經成功的克服了大型構件難以焊接的問題,這不僅意味著國內激光焊接技術獲得了巨大的突破,也為未來焊接更大型的構件奠定了基礎。此外,國內還在積極的研究其他領域中的激光焊接技術,比如激光熱絲焊接、異種金屬焊接等,這些焊接領域的研究在國外已經取得了很好的成績,特別是德國,它已經初步掌握了異種技術焊接的技巧,掌握了異種金屬焊接的方式。而國內如果想要熟練的應用激光焊接技術,想要真正的掌握激光焊接技術,并將激光焊接技術應用到更多的行業或領域中,就必須攻破激光熱絲焊接、異種金屬焊接的難題,以進一步完善激光焊接技術,進一步優化激光焊接技術。總而言之,與國外目前的研究和發展進度相比,國內的激光焊接技術還存在一定的差距,相信隨著激光焊接技術研究的深入,差距必然會縮小,激光焊接技術必然會廣泛應用與各行各業中。
2.2 激光焊接技術展望
3 結語
激光技術經過多年的發展,已經為人們所了解、所熟知,人們對激光技術的認可度也很高,使得激光技術的應用從軍事領域擴展到民用領域,而激光技術的出現,更拓展了激光技術的應用范圍。相信在未來,激光焊接技術不僅能應用與制造業,還能應用于軍事、醫學等領域,尤其是醫學領域,借助激光焊接技術的高熱量、高融合的特點更好應用于神經醫學、生殖醫學中。從上述的研究現狀來看,未來激光焊接領域研究的重點包括新型激光器的研究和完善、焊接過程的有效控制和焊縫缺陷的實時監測兩方面的內容。其中激光器的研發主要是提高激光器的輸出功率,提高激光器將電轉化為光的效率,而激光器的結構是非常復雜的,因此,必須優化設計激光器的結構。激光焊接系統不僅涉及到激光功率、激光照射角度等控制參數,還涉及到激光束模式、聚焦鏡焦距、離焦量等控制參數,因此,未來激光焊接領域研究的重點是在應用激光焊接技術時必須準確的選擇控制參數,以提高焊接的效率,提高焊接的質量,并合理的控制離子體效應、匙孔效應等等焊接效應。焊接過程的實時監控是將聲、光等多種傳感技術相融合的監測技術,而在焊接的過程中,大量的信息都需要通過視覺機器進行識別,這就使得視覺傳感技術成為激光焊接技術研究的重點。先進激光焊接技術的發展將偏向于激光復合焊接技術與多焦點焊接技術的研發上。隨著激光焊接技術在各個領域的應用將使激光焊接成為未來焊接技術的主要方式。
(審核編輯: 智匯胡妮)
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