激光焊接技术的发展与展望刘晓杰

激光焊接技术的发展与展望刘晓杰

刘晓杰闫黎明

冰轮环境技术股份有限公司山东省264001

摘要：随着科技的不断发展，激光技术在社会中应用的领域不断扩大，对经济和工业的发展有巨大的推动作用，世界上各个国家都不断加大对激光技术的研究，而且，随着环保和自动化的需求增加，激光技术也迎来了发展的机遇，激光焊接技术也不断发展，在制造业中的应用愈发广泛。本文主要对激光焊接技术的现状及应用的领域进行研究，希望能够为相关技术的发展提供借鉴。

关键词：激光焊接技术；现状；展望

引言

光焊接技术经历了由脉冲波形向连续波形、由简单焊缝形状向复杂焊缝形状、由小功率薄板焊接向大功率厚件焊接、由单工作台单工件加工焊接向多工作台多工件焊接等发展阶段，在这发展过程中，受激光激发的物质由单一的物质向多种砌体和固体晶体发展。随着激光焊接技术的发展，激光焊接已经广泛应用于航空航天制造、汽车制造、民用等多个领域。

1激光焊接技术的简要概述

1.1具体内涵

所谓的激光焊接，顾名思义，指的就是传统焊接技术与现代激光科技相互结合之后形成的产物。在激光焊接技术当中，其热源就是具有高能量密度的激光束，并且通过激光自身具有的高度聚焦功能，能够在短时间内迅速形成强烈的脉冲，从而完成加工、切割材料等工作，因此激光焊接技术具有一定的高效性和精密性。与过去传统的焊接技术相比，激光焊接技术不仅具有超高的精度与灵敏程度，同时焊接效率也得以进一步扩大[1]。鉴于激光焊接技术精度非常高，即使焊接的材料区域非常微小也并不影响正常焊接。另外值得注意的是，激光焊接技术通过充分利用往复振荡的特定介质，使之能够转化成一种具有高辐射特征能量，通过高度聚焦此种高辐射能量，进而超过材料的燃点，最终实现不同材料之间也可以自由进行粘连。

1.2实际分类

根据激光焊接的自身特性以及发展历程来看，现阶段的激光焊接技术主要被分为激光深焊接与热传导焊接两种技术。前者立足于在材料表面直接投射大功率的激光束，之后通过将光能转化为热能使得材料在经过持续照射之后能够逐渐转化最终融化为液态。而第二种焊接技术则与激光焊接深技术有着明显不同，热传导焊接技术，顾名思义即是通过热传导的方式将材料表层的热量逐渐传送至材料内部当中，最终使得焊接材料能够实现粘连。激光焊接技术因其具有较高的精度也使得其在聚焦能量方面变得更加轻松也更容易控制，因此即使距离较远也依旧能够顺利完成焊接工作。目前激光焊接技术主要运用在例如电子器件、仪器仪表等对于焊接有着极高精度要求的高新技术行业当中。

2激光焊接技术的研究现状

2.1国外激光焊接技术研究现状

随着国外制造业的发展，国外激光焊接技术发展比较发达。国外在上世纪八十年代就开始研究激光焊接技术，并分析如何将激光焊接技术应用到传统的制造业中。比如，在政府的引导和支持下，欧盟、美国、日本等国家借助自身发达的科学技术和良好的制造业的基础促进激光焊接技术飞快的发展进人21世纪以后，外国许多的电子工业、造船工业、汽车工业等都在广泛的应用激光焊接技术，并建立了焊接技术使用规范标准，以便制造业或其他的行业能够合理的应用激光焊接技术。同时，西方国家为了提高焊接的效率正积极的研究大功率激光器，以便激光焊接技术能够更好的应用于大型制造业或建筑业，甚至应用到军事领域中。

2.2国内激光焊接技术研究现状

与国外成熟的激光焊接技术相比，我国接触激光技术是从改革开放之后开始的，而将激光技术与焊接技术相结合是从而上世纪九十年代末开始的。就目前而言，哈尔滨焊接研究所走在国内研究激光焊接技术的前列。近几年，国内不仅在研发新的激光焊接种类，还在研发新的激光焊接设备，并进一步在拓宽激光焊接技术的使用范围，同时在积极参照国外最新的研究动向以不断的突破和发展大功率激光焊接技术。到目前，国内已经成功的克服了大型构件难以焊接的问题，这不仅意味着国内激光焊接技术获得了巨大的突破，也为未来焊接更大型的构件奠定了基础。此外，国内还在积极的研究其他领域中的激光焊接技术，比如激光热丝焊接、异种金属焊接等，这些焊接领域的研究在国外已经取得了很好的成绩，特别是德国，它已经初步掌握了异种技术焊接的技巧，掌握了异种金属焊接的方式。而国内如果想要熟练的应用激光焊接技术，想要真正的掌握激光焊接技术，并将激光焊接技术应用到更多的行业或领域中，就必须攻破激光热丝焊接、异种金属焊接的难题，以进一步完善激光焊接技术，进一步优化激光焊接技术。

3激光焊接技术的发展趋势

激光焊接作为现代科技与传统技术的结合体，其相对于传统焊接技术而言，尤其独特之处并且本身的应用领域以及应用层面更加广泛，可以极大的提升焊接的效率和精度。其功率密度高、能量释放快，从而更好的提高了工作效率，同时其本身的聚焦点更小，无疑使得缝合的材料之间的黏连度更好，不会造成材料的损伤和变形，所以焊接之后也无需进行后续处理。由此，其本身主要是应用于高新技术领域，而未来随着人们对于这一技术的了解以及掌握的不断深入，必然可以应用于更多的行业以及领域。可以说激光焊接技术的出现，实现了传统焊接技术所无法应用领域，其能够简单的实现不同材质、金属与非金属等多种焊接需求，并且因为激光本身的穿透性和折射性，使得其能够依据光速本身的运行轨迹，实现360度范围内的随意焦，而这无疑是传统焊接技术发展下所无法想象的。除此之外，因为激光焊接能够在短时间内释放大量热量实现快速焊接，因而其对于环境要求更低，能够在一般室温条件下进行，而无需再在真空环境或是气体保护状态下。

结束语

总而言之，激光焊接技术能够将能量密度进行高度集中，与此同时，其操作简便、容易控制、焊缝狭窄等众多优势使得这一工艺技术被广泛运用到各行各业当中。在历经多年的发展，激光焊接技术也从最初的固体受激物质逐步发展至现如今的高效高频激光焊接技术，但由于该技术还处于发展阶段，因此还存在制作成本较高等不足，但相信随着实践的推移以及不断发展进步的科学技术，在未来激光焊接技术将得到进一步的发展壮大，为材料连接发挥出更加重要的作用。

参考文献：

[1]刘必利，谢颂京，姚建华．激光焊接技术应用及其发展趋势[J]．激光与光电子学进展，2015，（9）．

[2]郭泽亮．激光焊接技术在舰船建造中的应用[J]．舰船科学技术，2012，（4）．

[3]徐炜，李章．大功率激光焊接技术及其工业应用[J]．机械工人，2016，（3）．