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摘要:近年来,随着我国工业逐步向高效、环保、自动化方向发展,激光技术迅速占据了制造业的诸多领域,发挥着重要作用。激光焊接技术是激光技术的重点,已广泛应用于汽车、船舶、飞机等高精度制造业。它提高了人们的生活质量,推动中国工业进入精密工业时代。
关键词:激光焊接技术;发展;展望
引言
进入21世纪以来,中国科学技术发展迅速。激光技术作为当今时代的一项重要科学技术,不仅在军事领域拥有。随着技术的不断进步,激光技术逐渐普及并应用于许多行业,为激光技术的发展奠定了坚实的基础。激光焊接技术作为激光技术的关键技术,可以精确地焊接目标,提高焊接的精度和有效性,解决传统焊接技术应用中存在的问题[1]。相信随着我国工业的不断发展,激光焊接技术不断发展,最终将取代传统的焊接工艺,被广泛应用于许多领域。
1激光焊接技术的简要概述
1.1具体内涵
所谓激光焊接,顾名思义,是指传统焊接技术与现代激光技术相结合后形成的产品。在激光焊接技术中,热源是高能量密度的激光束,通过激光自身的高聚焦功能,可以在短时间内迅速形成强脉冲,从而完成材料的加工和切割工作,因此激光焊接技术具有一定的效率和精度。与以往的传统焊接技术相比,激光焊接技术不仅具有超高的精度和灵敏度,而且可以进一步扩大焊接效率。鉴于激光焊接技术精度高,即使焊接材料面积很小,也不影响正常焊接。另外,值得注意的是,激光焊接技术充分利用了往复振动的特定介质,使其转化为一种高辐射特性能量。通过高度聚焦这种高辐射能量,然后超过材料的燃点,最终实现不同材料之间的自由粘附。
1.2实际分类
根据激光焊接的特点和发展过程,目前的激光焊接技术主要可以分为两种,分别是激光深熔焊和热传导焊接。前者是利用高功率激光束直接投射到材料表面,然后通过光能转化为热能,经过连续照射,使材料逐渐转变为液体。第二种焊接工艺与激光焊接技术相比而言,其有着较为明显的不同点。导热焊接技术顾名思义就是通过热传导将热量从材料表面逐渐传递到材料内部,使焊接材料实现粘接。激光焊接技术由于其高精度也使其更容易聚焦于能量和更容易控制,因此即使距离很远,焊接工作仍然可以顺利完成。目前,激光焊接技术主要应用于对焊接精度要求较高的电子器件、仪器仪表等高科技行业。
2当前激光焊接技术的研究现状
2.1国外对其研究现状
在欧盟、美国等西方国家和亚洲日本,基于其发达的工业基础和科学支撑,激光技术的研发和应用在国家的发展规划中起着重要的作用。为激光焊接技术的发展提供了强有力的资金支持和优惠政策。从激光技术应用领域的变化可以看出这些国家激光技术的研究和发展历史。激光焊接技术已经较为广泛地应用于了机械制造、汽车工业、造船工业、电子工业等领域。可以说,目前,激光焊接技术已经与传统行业充分融合,焊接技术在这些行业的应用已经成为相关行业的行业标准。国外对激光焊接技术的最新研究是在高功率激光方面。使用高功率激光器可以在生产领域实现多项突破。因此,美国和德国都为该项目投入了研发工作。美国成功地克服了这一困难,把它变成了一种有用的商品,用它制造军舰,而德国则用它制造潜艇配件。
2.2国内对其研究现状
目前情况下,哈尔滨焊接研究院处于国内激光焊接技术研究的前沿。在大功率固体激光焊接方面投入了大量的精力。该领域的研究成果成功地克服了我国大型构件的焊接难题,极大地拓展了激光焊接技术在实践中的应用领域。另外,国内对激光焊接技术的研究主要集中在多道次填充焊丝焊接、异种金属焊接,以及激光热丝焊接等几个方面当中。国外特别是德国在这些工艺的研究方面都取得了突破性进展,因此对于国内激光焊接技术的发展来说,及早突破这些工艺可以实现激光焊接技术的稳定、快速发展。总体而言,国内激光焊接技术已经比较成熟,可以广泛应用于实际生产和生活中。然而,仍有一些问题需要解决,如高强度钢的激光焊接性。
3激光焊接技术的发展趋势和展望
3.1激光焊接技术的发展趋势
激光焊接技术在得到长足发展的同时,也得到了很好的应用。目前,它已逐渐应用于航天领域,这也决定了未来激光焊接技术的发展趋势。电子束焊、激光焊和扩散焊等几种方式在航空航天领域当中有着比较广泛的应用。此外,它还包括各种焊接方法。激光焊接在武器和飞机制造中起着重要的作用。具体应用是拼接飞机蒙皮,并与蒙皮进行长距离焊接。此外,还用于机身附件装配、薄壁件焊接、合金飞行舵翼焊接、油箱加强密封等。激光焊接技术的应用可以更好地改善飞机的结构性能,并能大大减轻机身重量。上世纪70年代,美国开始将激光焊接技术应用于飞机制造业。一开始,我们进行了一系列的实验,主要针对材料和零件。在欧洲,应用激光焊接开发空客A380技术,与传统方式相比,有效降低了机身质量,大大降低了生产成本。这些成果不仅为增加客车座位数提供了条件,也为提高客车载客能力提供了条件,而且有效降低了客车运行的油耗,大大降低了运营成本。
3.2激光焊接技术的未来展望
激光焊接技术实质上是一种绿色再制造技术。国内外研究机构对此给予了更高的重视。激光焊接技术的未来是非常深远和有意义的。在焊接材料的研发中,不仅要重视碳钢、不锈钢,还要加强对铝合金、镁合金、钛合金等有色金属材料的研究。今后,我们将重视非均质材料和复合材料的研究,甚至发展塑料焊接技术。在焊接工艺方面,将避免激光焊接的缺陷,充分发挥激光焊接的独特优势。开发一种与激光焊接技术相匹配的工艺。最后,提高了激光焊接工艺的质量。在处理系统方面,开发具有在线监测功能的智能焊接系统,并能实现问题的反馈和处理。先进的计算机技术与智能机器人技术相结合,可以大大提高激光焊接过程的制造效率。可以预见,未来激光焊接技术将在许多领域发挥更大的作用。
结束语
综上所述,未来对高功率激光器的研究具有深远的意义。随着该领域研究的深入和焊接工艺的细化,双聚焦激光焊接技术将显示出更大的应用潜力。此外,激光焊接技术已被应用于牙科的临床诊断和治疗,以及神经医学领域。在电子元器件的制造中,激光焊接技术将适应元器件越来越小的特点,发挥高效率和快速的优势。
参考文献:
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