浅析激光焊接技术特征及实践应用

2019-03-18崔云龙

广西农业机械化 2019年6期

崔云龙

（河南经济贸易技师学院河南新乡 453700）

1 激光焊接技术的特点和原理

1.1 焊接工作原理

激光焊接得以运作，主要是由于非透明材料和激光之间的互相作用，从宏观的角度来说，激光焊接技术包括激光深熔焊接和热传导焊接两种。当激光有激光发射器的传导产生可以聚焦的单色光照射在焊接的准备材料上时，激光被焊接准备材料所吸收，通过热传导效应，最终将焊接材料紧密连接在一起。[1]较之于传统的焊接技术，激光焊接技术具有显著的优势。它主要是使用激光带来的热能量，节能环保，而且功率消耗低，但密度却大，因此会导致焊接材料的接触面熔化快，熔化程度明显，因此焊接效果显著提升，它不仅可以适用于同种材料的焊接，也可以适用于异种材料之间的焊接，适用范围显著扩大。并且，激光焊接技术可以节省很大一部分的工业成本，因为如果采用其他焊接技术，要想达到同样的能量密度，就必须要在真空环境中进行，而激光焊接技术却可以在生产的大气压强下操作，不需要提供真空密闭环境，节约了相当大一部分创造真空环境的工业成本，同时也保留了高能量密度的优势，甚至经过试验研究发现，激光焊接技术可以实现单面焊接和双面成型的效果，相比于普通的焊接技术效果有明显提升，可谓省时省力，且效果显著。

1.2 激光焊接优势特征

总之，激光焊接技术相比于普通的焊接技术自有其特点。它所利用的激光能量能够在相当短的时间内达到材料焊接所需要的能量值，这样就可以在工作过程中大大节约操作时间，提高劳动生产率；扩大了焊接的材料范围，对于一些特殊或敏感材料也可以实现焊接；我们可以在操作中使用一些气体防护措施，搭配激光焊接技术能够很好地提高焊缝的性能，防止氧化变质。[2]其次，激光焊接技术巧妙的利用了激光本身的物理特征，利用三棱镜或其他技术将激光束进行转向操作，利用传导技术，可以让能量激光束在受体材料的任何区域聚焦，实现无条件焊接，这是普通的焊接技术无法达到的程度，特别是对于一些加工行业意义重大。激光束在自由转向的过程中会形成精准的光斑，呈现光点的形式，可以利用人工或者工业手臂根据需要精准移动光斑的位置，使之聚焦于目标位置之上，可以大大提高焊接的精准性，提高产品的加工质量。随着激光焊接技术的不断进步，现在还出现了多层次的激光束，它可以向同一个焊接材料上的不同部位同时发出能量激光，实现同时焊接，节约了焊接的时间，提高了生产效率，也提高了焊接材料的焊接精准度。

2 激光焊接技术的实践应用

2.1 在汽车制造业中的应用

汽车制造业在工业制造业中占有相当大的比重，一部分是由于随着经济社会的发展人们对汽车数量的要求不断增长。另外是由于人们对生活质量的要求不断提高，对汽车性能、外观、质量以及各个部件的设计要求也显著提高。[3]因此，传统的焊接技术在应对人们对汽车提出的新要求时略显吃力，激光焊接技术应用在汽车制造领域，无疑是为汽车制造业注入了新的生产力。如在汽车拼焊工艺中，激光焊接凭借其高效、焊接成型后焊缝比较美观等优势，已经得到了广泛的使用。并且使用激光焊接技术焊接而成的拼焊板相较于原本的传统钢板具有以下三点优势：1.车身自重较传统车身重量减轻；2.提升了车身的使用周期和车辆的安全性能；3.降低了车辆的生产成本，主要是生产原材的减少、加工工序去繁琐化以及使用模具数量等等。

2.2 在电子工业领域的运用

激光焊接技术不仅在宏观上有上文所述的明显优势，并且从微观的角度来说，对电子加工产业也有相当大的助力。例如在集成电路设备和半导体材料的生产制作中，可以利用它来研发真空器件，达到良好的温控效果，实现精细化的电子焊接操作，传统的焊接很难在不破坏相关的材料薄片的基础上进行组件焊接，而激光焊接技术就可以做到这一点。传统焊接技术无法达到一定程度对温度和材料厚度的把控性和调整性，在实际的焊接操作中很容易把脆弱的电子材料焊穿或者破坏。激光焊接却可以稳定等离子，利用自身优势在电子加工产业中游刃有余，提高了电子工业领域的生产效率。