机械加工业应用激光加工技术的分析

唐唯

摘 要 随着科学技术水平的发展，激光加工技术在各行各业中的应用越来越光杆，作为科技发展的新型产物，激光加工为工业、农业、医疗卫生领域等带来很多方便。本文探讨了激光加工技术在机械加工业中的应用，旨在即为有效提高机械产品制造的进度和质量提供理论参考。

关键词 机械加工 激光加工 应用

中图分类号：TN249 文献标识码：A

机械加工业在世界范围内都有着举足轻重的作用，在我国更是支柱性产业。随着我国经济发展的迅猛进程，机械加工业的发展前景十分可观，其产量需求也在不断加大，想要在世界范围内占有一席之地就必须要提升自身的产品质量。受科技和技术水平的影响，我国的机械加工业仍处于发展阶段，只有进行突破性的改革和创新才能够走出一条符合我国工业发展情况的康庄大道。激光加工技术是机械加工业改革和创新中的重要一项。

1激光在切割方面的运用

激光在切割方面的应用只要是利用激光束能够聚集形成高功率密度的光斑照射工件，通过材料吸收光能来提高温度，在短时间将温度提高到一定程度，通过温度将材料快速加热至熔化或气化，然后在使用喷射气体吹化，达到分割的目的。在这个过程中，激光照射工件的表面，有一部分的光被工件反射，剩余部分被光被工件吸收。工件吸收的光会转变成热能，累积不断提高工件表面的温度，达到熔点或气化点，同时还可以产生黑洞效应，提高材料对光的吸收率，快速加热熔化或气体切割区材料。在这个过程中吹氧可以帮助燃烧，提供大量的热能，提高切割速度，有利于连续输出激光器。激光切割是目前机械加工领域中应用范围最广的技术，它有很多独特的优势：（1）可以切割特别硬、特别脆、特别软和熔点高等难以加工的材料；（2）激光切割的表面光滑，宽度窄；（3）激光发出的热影响层浅，表面应力小；（4）速度快，热影响小，可在短时间内完成切割，不会产生机械变形。

2激光在焊接方面的运用

激光在焊接中的应用原理是将激动聚集成一道很细的高能量密度光束，将其照射在工件上后可以让其受热熔化，在冷却后可以完成工件的焊接。激光焊接具有熔深大、速度快、效率高的特点；激光焊接的焊烧区很窄，热影响的区域也很小，对工件的影响小，能够实现精密的焊接；焊接结构相对均匀，气孔小，品粒小，其机械系能、抗腐蚀性和电磁学性要明显优于传统焊接方式。近些年来，激光焊接在粉末冶金材料加工中有着广泛的应用。

激光焊接的能量密度很高，对于熔点高、导热率高和物理特性相差大的金属也有很好的效果。目前，汽车行业中运用激光焊接技术，将不同材质的薄钢板拼接成形，代替传统的电焊。另外，通过光纤传输多路激光束可以进行多组件焊接的应用也越来越多。在远离装配区的地方装置一台中心激光器，由一个柔性的激光电缆将激光器产生的光束传送到需要加工的地点，工人可使用激光直接进行焊接，最大限度的利用激光器系统的焊接效果。

3激光在热处理方面的运用

激光在热处理方面的应用是使用高功率密度的激光束处理金属表面。例如，将金属表面加到邻近熔点的温度，在疾病邻近熔点时转变温度，金属表面会迅速奥氏体化，急速自冷淬火后金属表面会被强化，也就是激光相变硬化。激光表面的热处理技术主要有激光淬火、激光合金化技术、激光涂覆技术、激光冲击强化技术等等。这些技术可以改变材料原本的耐热性、耐腐蚀性和机械性能。例如，经过激光处理后，铸铁的表面硬度可以提高将至HRC60度，碳钢的表面硬度可达到HPC70度以上，这大大提高了材料的抗磨损性、抗疲劳、抗腐蚀和抗氧化能力，延长其使用寿命。激光熱处理与传统的工艺相比，有以下优点：（1）处理层和基体的结合强度高：激光表面处理后的改性层与基体材料之间是通过致密的冶金结合的，而且处理层表面的是冶金组织，其硬度和耐磨性非常高。（2）加工柔然行好，适用面光，可以灵活的使用导光系统将激光随意的处理，有利于处理深孔、内孔和局部处理。

4激光在快速成型方面的运用

激光快速成型技术主要是模具制造，通过激光快速成形可以快速的制造母模，翻制软磨具，利用快速成形翻制硬模具。通过快速成形技术加工模具，不仅可以节省复杂机械切削加工的过程，还可以保证模具的精准度，缩短制作时间，降低成本，优点突出。目前该技术已经在航天、电子、汽车等工业领域得到广泛应用。

5激光在打孔方面的运用

激光打孔是最早达到实用化的激光加工技术，也是激光的主要应用领域。随着工业新型材料的发展，硬度高、熔点高的材料越来越多，传统的加工方法已经无法满足需求。而激光打孔的速度快，效率很高，能够取得更好的经济效益。

6结语

激光技术在机械加工领域中的应用，能够退工工业的发展，提高产品质量和生产效率，对于降低损耗有重要意义。

参考文献

[1] 程伟.激光加工机器人技术及工业应用分析[J].科技展望，2016，26（14）：170.

[2] 吴士蓉，周健.我国激光加工技术发展分析与展望——基于专利之星平台中国专利检索数据[J].现代情报，2013，33（8）：112-116，122.

[3] 周润基.激光加工技术在工程机械产业中的应用分析[J].大科技，2017（2）：210.

[4] 崔莉.激光加工技术在农业机械制造中的应用研究[J].科技创新与应用，2016（31）：126.

[5] 何广源.浅谈激光加工技术在冶金行业的应用[J].山东青年，2015（12）：67-67.endprint