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摘要：工程机械作为机械制造行业的重要分支，具有门类多、功能复杂、结构强度高等特点。虽然一直以来很少成为各种制造新技术的试验田，但由于科技人员的创新精神和攻坚克难的勇气，新技术也将最终推广到工程机械制造领域，比如焊接机器人、自动化、智能物流等。当然激光加工技术作为一种绿色、环保、高效并且与物件无接触的加工技术，自然也受到行业的青睐。
关键词：工程机械；制造；激光加工技术；分析
1激光加工的特点
(1）高激光加工精度高、加工效率高、材料利用率高、经济效益高。比如一台价格30万元的激光切割机，企业在正常加工的情况下，一年半时间就可以收回设备成本，并产生利润。(2）快加工速度快，由于激光的能量介质是光源，因此其加工速度非常快，最高可达100m/min。目前，最先进的3G激光切割机，其速度是主流加工设备的1.5倍以上。(3）好激光加工抗干扰性好，不容易受环境因素的影响，因此激光加工出来的零件质量非常好，精度可以和普通的机床精加工处于同一水平（微米级）。(4）省激光加工的产品材料利用率高，比较省材料；据不完成统计，激光加工与其他加工技术相比，可节省材料10%～30%。另外，激光加工属于不接触加工工艺，因此设备所需要的耗材比较少，大大节约了生产成本。
2工程机械制造运用激光加工技术分析
2.1板材切割下料中运用
结合实践来看，激光切割主要是借助于激光振荡器所射出高密度能量光束到相应材料表面上，后者会因此发生熔化蒸发而被切割。相比于以外所使用的热切割方式，激光切割得益于其单位面积能量高这一优点，这使其可以完成切割缝小的高精度产品生产。从行业实际可知，现阶段针对工程机械板材切割中所采用激光切割方式主要为CO2和光纤两类。CO2激光切割机为早期产品，技术没有光纤激光先进，波长约为光纤的1/10。传播一般是在与外界空气隔离的光路内进行，光纤激光在光纤中传播，通过性更好，能量束更高，从而热影响更小，切割线更窄，有利于提高下料效率、材料利用率和板材下料的热变形等。
除常规的激光切割下料外，激光切割技术在圆孔切割、预留工艺豁口及工艺样板制作等方面运用优势明显，可运用于工艺装备孔的“以切代钻”，省去钻孔工序的时间，提高生产效率，以及节省钻模板的制作费用。
2.2激光加工技术在焊接领域地运用
传统的工程机械焊接技术大多数采用的是气体保护焊、埋弧焊或氩弧焊等焊接方式，焊接出来的产品往往存在着飞溅多、变形量大等质量缺陷，另外产生的焊接弧光、灰尘也会危害操作人员的身心健康。随着技术的发展，工业制品生产企业也在就如何提升焊接质量、效率以及减少人工作业方面做了大量的工作，逐渐把汽车工业白车身的机器人焊接、流水线以及柔性制造理念引入到工程机械焊接工序。
早期由于激光功率不足和激光焊技术受限，无法在多以中厚板或超厚板为主的工程机械产品中运用。但近几年上海交通大学、哈尔滨工业大学等知名高校，针对中厚板激光焊接技术进行了大量的研究及试验，也形成了高功率激光深熔焊、电弧复合焊、超窄间隙多层填丝焊以及真空负压激光焊等多种焊接方法[4,5,6,7,8]。激光电弧复合焊技术在工程机械起重机臂架运用较为成功，是将能量传输机制和物理特性截然不同的两种热源复合在一起，作用于统一焊接位置，可以同时发挥两种热源的优势，使焊缝熔深增大、间隙搭桥能力增强，焊接效率提高，起到1+1>2的效果。例如，汽车起重机伸臂材质为屈服强度960MPa的高强钢，采用激光-双丝MAG复合焊接。
相比传统的焊接具有焊接适应性强，可适用于高反射和难焊接以及异种材料的焊接；提高焊接过程稳定性，改善焊缝成形，并可消除焊接缺陷，提高焊缝质量，100%全检通过；效率提升了300%，相比单一热源焊接，复合焊接能够有效增加熔深50%，提高焊接速度，同时保证较小的热输入；具有更高的填充效率，节约30%以上单位焊丝用量。
2.3激光加工技术在再制造领域地运用
近几年，工程机械再制造业务发展较快，一方面节能降耗，属绿色制造范畴，国家大力提倡；另一方面再制造后的产品性能与新品基本相当，价格约为新品的2/3，用户也逐渐接受认可，仅投入40%～60%的制造成本，企业也乐意去做。零部件再制造主要是更换一些易损件、密封件和修复机构中的磨损，这其中用到最重要的技术就是高效激光堆焊技术，也称激光熔覆技术，主要原理为利用高功率、高密度的激光束，在基体表面形成一层微熔层，同时预置或同步添加特定成分的直熔合金粉，以此达到对磨损的零部件进行均匀修复的目的，也属于一种增材制造技术。同时具有较高的灵活性，对零部件堆焊区域可选、材料可选甚至性能可选，为实现产品的差异化定制提供了优质可行的制造方案。如大功率推土机底盘用履带涨紧弹簧筒由于使用中出现磨损，再制造针对磨损区域采取激光熔覆增材处理，从耐磨多个维度指标进行检测，表面硬度合格，熔覆状态层硬度梯度合理，金相组织较好，可使大功率推土机弹簧筒寿命提升300%，目前不仅用于再制造，同时在新品上替代原镀铬+前期感应热处理工艺，大大提升了产品在行业中的竞争力。
2.4激光加工技术在质量管理领域地运用
ISO9质量管理体系明确要求做好零部件的过程监控，质量要具有可追溯性。工程机械厂家为有效地追溯零部件质量情况和使用情况，也要求自制零部件及配套商做好永久性标识，标识的内容主要包括产品名称、物料号、图号、生产厂家、生产日期及二维码等基本信息。传统的打标技术主要是利用气缸不断的机械运动冲击物件，在标牌表面留下运动轨迹，这种方式存在着噪声大、字迹模糊、标牌变形等缺点。而激光打标技术属于无接触加工，它是利用激光发出的光束，使工件表面材料瞬间熔融，通过控制激光在材料表面的路径，从而形成图文标记的一种方法。与传统方法相比，具有以下优势：(1)速度快，相比传统速度提升一倍以上。(2)字体质量高，字迹清晰，并且很多复杂的图案、符号、字母也可打印出来，这点是传统的打标方式无法比拟的。(3)无接触加工，绿色环保无污染，结合数控软件系统，可以实现自动化打标。
3结束语
随着“中国制造2025”规划的实施，激光加工技术以其无法比拟的优势，成为推动工程机械产业转型升级的重要工具。在互联网+、5G等信息化技术大量引入之后，激光加工制造也开始向智能化制造转型。在国家大力提倡企业坚持技术创新的背景下，国产激光生产厂家将不断加大研发投入，为市场提供性价比更高的激光设备，从而带动新兴领域和传统制造工艺革新，也为未来工程机械制造业激光加工技术的更加广泛运用提供了技术支持。
参考文献
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[3] 陈章智. 激光加工技术在工程机械制造中地运用浅析[J]. 现代制造技术与装备, 2018, 264(11):148+150.
[4] 尹桂敏. 激光加工技术在工程机械制造中地运用研究[J]. 中国设备工程, 2019, (003):194-195.
[5] 陈建帮, 杨伟. 浅谈激光加工机器人技术及其工业运用[J]. 农村经济与科技, 2018, 029(010):290.