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摘要：随着我国经济的快速发展，科学技术水平的不断提高，我国焊接技术也有了很大的进步，尤其是激光焊接技术以其独有的优势受到了各行各业的认可和广泛的应用，为我国制造业、电子行业、生物医学等领域都做出了极大的贡献，因此，深入的研究激光焊接技术及其应用不仅能够促进焊接行业的持续发展，而且对于发展我国工业、农业等其他行业也具有非常重要的现实意义。
关键词：激光；焊接；技术；应用
1激光焊接技术
1.1激光焊接技术的原理
焊接都是需要以热源作为条件的，激光焊接技术就是以激光作为热源来进行焊接活动的。激光是一束平行光，但是普通的激光功率密度太低，无法进行焊接活动，把激光通过抛物面镜或者凸透镜进行聚光，可以得到更高的功率密度。传统的焊接技术所形成的功率密度在102到104千瓦每厘米之间，而通过聚光操作之后的激光焊接可以达到105到108千瓦每厘米的功率密度。焊接技术需要热源来对焊件进行熔化进而焊接，焊接的热源功率密度越高，越容易得到熔深较大的焊缝。激光焊接技术由于激光的功率密度较高，在焊接时会使焊件的表面温度迅速上升，激光照射结束后又会迅速冷却，可以通过这种激光焊接技术进行焊件表面的熔融或者非熔融处理。
1.2激光焊接技术的特点
近年来，经过研究人员不断的探索和创新，激光焊接技术终于被成功开发和应用，并且，在某些领域中，传统的焊接技术已经完全被激光焊接技术所取代。激光焊接技术之所以可以被广泛的应用，一定是有其独有的优势。下面我们就介绍激光焊接技术的突出优点。第一，热影响区域非常小。由于激光焊接技术是将激光束直接打到被焊接的部位，而激光束又具有方向性强和热源集中的特点，因而激光束只作用于被焊接的部位，不会影响其他区域。正是因为这个优点，激光焊接技术可以被应用于焊接非常精密的零部件，大大降低了焊件收缩、变形情况的出现。第二，激光束聚集可以产生很高的热量，因而，利用激光焊接技术所焊接的焊缝强度都很高，保证了焊件的质量，并且焊接工作效率也很高，此外，由于激光束方向性好，不会对非焊接区域造成干扰，因而通常焊缝表面的质量都很好。第三，利用激光焊接可以对非常隐蔽、难以到达的部位进行焊接。这是因为激光焊接技术非常灵活，只需要通过控制激光束的方向就能改变焊接位置。第四，传统的焊接技术对于金属间的焊接还是能够达到的，但是对于异种合金焊接就相对困难了。然而，利用激光焊接技术甚至可以完成金属与非金属之间的焊接，可以说是焊接技术新的突破。
2激光焊接技术的工艺参数
2.1焊接速度
因为激光焊接过程中，焊接的温度较高，这就对焊接速度要求比较高。如果焊接的速度慢，激光与焊件接触时间过长，会导致焊件被熔化焊穿；如果焊接的速度快，激光与焊件接触的时间短，又会造成焊接的熔深较浅，稳定性不高。因此在激光焊接过程中必须要保证焊接的速度，对于不同材质、不同厚度的焊件要设置相应的科学合理的焊接速度。
2.2离焦量
离焦量指的是激光在利用抛物面镜或者凸面镜进行折射过程中所涉及到的镜面的数值，离焦量可以改变激光束的能量密度和光斑直径，从而改变激光的功率密度。如果离焦量过小，激光的功率密度会增大，激光焊接的热度也会增加；如果离焦量变大，激光的功率密度会减小，激光焊接的热度也会降低。
2.3激光脉冲宽度
激光脉冲的宽度是根据激光焊接的热影响区和熔深来确定的，不同的焊件材料，不同的材料厚度，在进行激光焊接时会形成不同的激光脉冲宽度，要根据焊件的不同设置相应的最佳脉冲宽度。
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2.4激光脉冲波形
激光脉冲波形指的是激光焊接过程中焊件对激光束的能量反射率的数值。在进行激光焊接动作是，激光束辐射到焊件上，光能不会全部被焊件吸收转化为热能，还有一部分的光能会通过折射而损失掉。当焊件的材料温度在熔点时，反射率会下降，当焊件的材料温度高于熔点时，反射率会稳定在一定数值上。
2.5功率密度
单位内的激光功率成为功率密度，激光的功率密度一般通过千瓦每厘米来表示。激光的功率密度直接影响到激光作用在焊件上的温度，功率密度越大，温度越高，因此在进行激光焊接时要将功率密度控制在合理的范围之内。
3焊接技术的应用
3.1电弧焊
电弧焊是一种常见的焊接方法，它的适用范围比较广，操作起来比较灵活轻便，可以进行各种姿态下的焊接，如平焊、仰焊、立焊和横焊等。
下面简单地介绍下手工电弧焊的操作大概过程：
第一，焊接之前，必须把工件清洁工作做好，仔细打磨焊接的部位，除去工件的氧化膜，可以利用不锈钢丝轮的砂轮机，打磨工件表面焊接边缘约15mm的范围，直到金属光洁为止。
第二，焊接过程中，将熔化极氩气焊焊丝作为电板。焊接时，尽量提高焊接的电流，得到熔深较大的焊缝，从而能够提高焊丝熔化的速度，提高生产的效率。焊接工作者需要将引弧焊丝保持在距离工件15mm左右处，对准需要焊接的部位进行引弧焊接。焊接人员可以采用“左向焊法”：从左到右进行焊接，并使焊枪和工件后倾的夹角为70°左右，然后保持夹角和距离不变，以匀速前进的方式进行焊接。这样能使焊件更牢固地连接在一起，而且更加美观。
第三，焊接完成后，并不是每个工件都是完美无缺的，有时由于冷热不均匀往往产生残留应力。这种由于焊接时不均匀的加热和冷却而使金属结构内部产生的内应力叫焊接应力，由焊接应力造成的变形叫焊接变形。焊接变形不仅影响了工件的美观性，而且会使原工件的性能产生严重的变化，如刚度、韧性和疲劳性等。
总而言之，焊接电弧研究在焊接技术发展中起着至关重要的作用，应该受到焊接工作者的重视。
3.2二氧化碳保护焊
二氧化碳保护焊的原理是：二氧化碳气体对熔池进行了保护，避免了空气中的气体进入焊接环境中，提高了焊接效率和焊件的质量；二氧化碳保护焊用了焊丝替代电焊中所需要的焊条，减少了焊接能量的损耗，焊丝也与母材熔化金属一起熔化形成焊缝，起到填充材料的作用。与普通焊接方法相比，二氧化碳保护焊具有如下优点：生产效率高、焊接成本及能耗低、焊后不需要清理焊渣、适用范围很广。但是，二氧化碳气体保护焊不能用于有色金属的焊接，而且产生的烟尘也比较大。
3.3塑料焊接
塑料焊接方法分为两大类：内部加热法和外部加热法。内部加热法包括超声波焊、振动焊接等，外部加热法包括激光焊、电阻焊等。当然，塑料焊接也有它的局限性，焊接只能对热塑性塑料进行加工，而热固性塑料在加热时不能软化，从而不能进行焊接加工。但随着焊接技术的不断进步，克服这个缺点只是时间的问题。
结束语：
总而言之，近年来，激光焊接技术被广泛应用于汽车、轮船等制造业，以及电子工业和生物医学等领域中，该焊接技术的原理主要是利用了激光束聚焦后能获得高能量的特点，进而在所需焊接的部位打激光束，焊接部位的金属受到激光束产生的热能而融化，即可进行焊接工作。激光焊接技术与传统焊接技术相比具有突出的优越性，促进了焊接行业的快速发展，同时，也正是因为激光焊接技术的优势，近年来被广泛应用于汽车制造业、粉末冶金焊接、电子产业以及生物医学领域，为各领域在焊接方面做出了突出的贡献，促进了我国工业、医学等各行各业的快速发展。激光焊接技术以其独有的优势给很多领域的工作带来了极大的方便，不仅促进了焊接技术的发展，而且带动了工业、农业等很多行业的进步。
参考文献：
[1]郭伟强，欧玉峰.浅谈激光焊接技术及其应用[J].科协论坛（下半月），2011（04）：40.
[2]李少华，康蓉娣.激光焊接技术及其应用[J].舰船防化，2011（04）：32-36.
论文作者:杨朱君
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/2/28
标签：激光论文; 焊接技术论文; 激光束论文; 密度论文; 功率论文; 工件论文; 焊丝论文; 《基层建设》2017年第33期论文;