陳士龍

[摘 要]經(jīng)由運(yùn)用激光來進(jìn)行的焊接工藝技術(shù)是一種高質(zhì)量、 高效率、 高速度、 高精度、 低變形的現(xiàn)代焊接工藝，其在眾多制造業(yè)焊接領(lǐng)域得到了普遍的運(yùn)用。本文從概述經(jīng)由運(yùn)用激光來進(jìn)行的焊接工藝技術(shù)出發(fā)，重點(diǎn)探討了經(jīng)由運(yùn)用激光來進(jìn)行的焊接工藝技術(shù)在電子元件、 鋁合金材料以及鎂合金材料焊接領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用如今的情況，最后分析了其研究進(jìn)展。

[關(guān)鍵詞]激光焊接工藝；現(xiàn)狀分析；激光焊接設(shè)備；激光焊接

中圖分類號(hào)：G457 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）48-0044-01

引言

經(jīng)由運(yùn)用激光來進(jìn)行的焊接工藝技術(shù)在汽車制造業(yè)、鋁合金以及鎂合金材料的焊接、塑料加工業(yè)、船舶制造業(yè)等領(lǐng)域都有著很是重要的地位，是一門高度綜合性的技術(shù)，能夠顯著提升產(chǎn)業(yè)效率以及產(chǎn)品、服務(wù)質(zhì)量。在這個(gè)背景下，研究經(jīng)由運(yùn)用激光來進(jìn)行的焊接工藝技術(shù)的如今的情況分析與進(jìn)展的諸多問題，具有重要的現(xiàn)實(shí)意味。

正文

一、運(yùn)用激光進(jìn)行焊接的優(yōu)點(diǎn)

運(yùn)用激光進(jìn)行焊接不僅被普遍地應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)上，在電子科技產(chǎn)品的焊接上，運(yùn)用激光進(jìn)行焊接的應(yīng)用也很是寬泛。

1.運(yùn)用激光進(jìn)行焊接不受導(dǎo)電材料影響

相比傳統(tǒng)焊接方法，運(yùn)用激光進(jìn)行焊接并不受導(dǎo)電材料的影響，更無須將焊接場(chǎng)所局限在真空的狀態(tài)下，焊接過程很是安全，不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的輻射物，尤其是X光線。在電子元件的焊接當(dāng)中，使用運(yùn)用激光進(jìn)行焊接，對(duì)電子元件的損失比較小，焊接手段比較高超，在焊接的過程中，可以很是準(zhǔn)確地對(duì)電子元件的所焊接部位進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的精準(zhǔn)焊接，實(shí)現(xiàn)焊接的一次性以及快速化。

2.運(yùn)用激光進(jìn)行焊接可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化

運(yùn)用激光進(jìn)行焊接具有很是多的優(yōu)勢(shì)，而伴著自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)化的技術(shù)應(yīng)用到焊接過程中，運(yùn)用激光進(jìn)行焊接可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)處理與設(shè)置，將焊接的程度及范圍，準(zhǔn)確地交給計(jì)算機(jī)軟件，來實(shí)現(xiàn)焊接過程的自動(dòng)化以及科技化，從而提高了焊接的質(zhì)量，保證了焊接的工藝。另外利用計(jì)算機(jī)軟件，還可以將運(yùn)用激光進(jìn)行焊接的整個(gè)過程置于計(jì)算機(jī)的全程監(jiān)控下，實(shí)現(xiàn)運(yùn)用激光進(jìn)行焊接的質(zhì)量控制。

3.運(yùn)用激光進(jìn)行焊接使用范圍比較廣。運(yùn)用激光進(jìn)行焊接不僅可以利用在工業(yè)生產(chǎn)中，還可以用于多種材料的焊接，在傳統(tǒng)焊接工藝難以企及的材料，運(yùn)用激光進(jìn)行焊接可以實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的焊接，比如碳鋼、低合金高強(qiáng)度鋼、鈦合金等這些高端材料，經(jīng)由運(yùn)用激光進(jìn)行焊接可以完成實(shí)現(xiàn)“無縫對(duì)接”。伴著運(yùn)用激光進(jìn)行焊接技術(shù)的不停進(jìn)步成熟，運(yùn)用激光進(jìn)行焊接的應(yīng)用范圍也很是普遍，比較高端的領(lǐng)域，包括航空航天、武器制造、電子儀器、醫(yī)療器械等，比較常見的領(lǐng)域包括船舶制造、汽車制造等，可以說，運(yùn)用激光進(jìn)行焊接已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全面覆蓋我國(guó)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及服務(wù)業(yè)的進(jìn)步成熟過程當(dāng)中，已經(jīng)成為我國(guó)生產(chǎn)工藝的重要組成部分。

二、經(jīng)由運(yùn)用激光來進(jìn)行的焊接工藝技術(shù)的應(yīng)用如今的情況

1.經(jīng)由運(yùn)用激光來進(jìn)行的焊接工藝技術(shù)在電子元件領(lǐng)域內(nèi)的運(yùn)用

在傳統(tǒng)的焊接工藝下，焊接面會(huì)存在過高的溫度以及輻射，這種情況會(huì)損壞電子元件本身，造成電子元件斷裂或者接觸不良等，影響其周圍的環(huán)境。即便這些不利影響能夠經(jīng)由相關(guān)手段解決，可是這也無疑會(huì)對(duì)電子元件的使用壽命產(chǎn)生縮短的影響，甚至影響后續(xù)的正常工作。從我國(guó)目前的焊接實(shí)踐來看，運(yùn)用激光進(jìn)行焊接已經(jīng)被普遍運(yùn)用至電子元件的焊接領(lǐng)域。緣于經(jīng)由運(yùn)用激光來進(jìn)行的焊接工藝技術(shù)擁有可以開展局部微小范圍內(nèi)加熱的優(yōu)良特質(zhì)，而且還能夠做到準(zhǔn)確控制電子元件焊接部位的局部溫度。通俗一點(diǎn)說，就是經(jīng)由運(yùn)用激光來進(jìn)行的焊接工藝技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在微小領(lǐng)域產(chǎn)生較高平均溫度，而且不會(huì)對(duì)周邊的區(qū)域產(chǎn)生不利影響的理想狀態(tài)。

2.經(jīng)由運(yùn)用激光來進(jìn)行的焊接工藝技術(shù)在鋁合金材料焊接中的運(yùn)用

經(jīng)由運(yùn)用激光來進(jìn)行的焊接工藝技術(shù)在汽車制造業(yè)的鋁合金材料焊接中的運(yùn)用也較為普遍。在對(duì)汽車相關(guān)器件進(jìn)行焊接的過程中，側(cè)吹保護(hù)氣體的方式是最為常用的一種焊接方式，能夠?qū)崿F(xiàn)車用鍍鋅板的全方位保護(hù)。然而，在鋁合金焊接實(shí)踐中運(yùn)用經(jīng)由運(yùn)用激光來進(jìn)行的焊接工藝技術(shù)也存在著一定的弊端，這也是由鋁合金自身的熱力性能決定的。這種特質(zhì)即便能夠?qū)崿F(xiàn)鋁合金元件的有效保護(hù)，可是卻無法有效避免熔池飛濺、小孔塌陷等焊接過程中常發(fā)現(xiàn)象。

3.經(jīng)由運(yùn)用激光來進(jìn)行的焊接工藝技術(shù)在鎂合金材料焊接中的運(yùn)用

汽車制造業(yè)在近幾年得到了飛躍式進(jìn)步成熟，汽車零部件的制作材料逐漸從鋁合金過渡為鎂合金。比起鋁合金的汽車零部件，鎂合金具有分量輕的特點(diǎn)，而且剛性、強(qiáng)度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等性能都有了一定的提升以及優(yōu)化。除此之外，鎂合金能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用，回收利用的效果較好，經(jīng)濟(jì)成本較低。經(jīng)由運(yùn)用激光來進(jìn)行的焊接工藝技術(shù)在鎂合金材料的焊接過程中能夠在器件的焊接局部產(chǎn)生一種氧化膜，實(shí)現(xiàn)鎂合金器件的高效保護(hù)。

三、運(yùn)用激光進(jìn)行焊接技術(shù)的新進(jìn)步成熟

運(yùn)用激光進(jìn)行焊接技術(shù)在運(yùn)用的過程中，即便有著傳統(tǒng)焊接技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢(shì)，但還是會(huì)滋生出很多新問題，這也是運(yùn)用激光進(jìn)行焊接技術(shù)不停進(jìn)步成熟的動(dòng)力。

1.雙光束運(yùn)用激光進(jìn)行焊接技術(shù)的產(chǎn)生。即便運(yùn)用激光進(jìn)行焊接技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用到鋁合金的焊接過程中，但因鋁合金自身的特質(zhì)，在鋁合金運(yùn)用激光進(jìn)行焊接過程中，容易滋生出一些新的問題，所以，雙光束運(yùn)用激光進(jìn)行焊接技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生了。雙光束運(yùn)用激光進(jìn)行焊接技術(shù)，可以有效地降低鋁合金在運(yùn)用激光進(jìn)行焊接過程中產(chǎn)生的熔池飛濺以及小孔塌陷等缺陷，對(duì)于改善鋁合金的焊縫質(zhì)量起到了很是明顯的作用。

2.激光復(fù)合焊接技術(shù)的產(chǎn)生。激光復(fù)合焊接技術(shù)將運(yùn)用激光進(jìn)行焊接與傳統(tǒng)焊接有效結(jié)合，同時(shí)作用于鎂合金的焊接區(qū)域，在焊接的上方，采用運(yùn)用激光進(jìn)行焊接，激光作用可以在焊接部位產(chǎn)生一種光致等離子云，這種化學(xué)產(chǎn)物會(huì)降低激光能量的有效利用率，而外加傳統(tǒng)電焊技術(shù)后，電弧等離子體會(huì)有效提升激光能量的利用率。因此，激光復(fù)合焊接技術(shù)具備著單一焊接技術(shù)不具備的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)較大縫隙的焊接，器件焊縫的韌性會(huì)進(jìn)一步得到提升。

3.三維可控激光頭的應(yīng)用。運(yùn)用激光進(jìn)行焊接技術(shù)在電子元件上的利用，特別是在航空航天精密器材上的使用很是普遍，因此要求運(yùn)用激光進(jìn)行焊接技術(shù)的焊接技術(shù)需要更加的準(zhǔn)確，現(xiàn)在普遍采用的是一種三維的可控激光頭，在焊接的過程中，可以自動(dòng)的調(diào)節(jié)焊接方向，提高焊接的精準(zhǔn)度。不管是從國(guó)內(nèi)還是從國(guó)外的運(yùn)用激光進(jìn)行焊接實(shí)踐狀況來說，未來的運(yùn)用激光進(jìn)行焊接技術(shù)的研究重點(diǎn)集中于以下三個(gè)方面：首先，是焊接過程的有效控制。其次，是激光器的研發(fā)以及升級(jí)。最后，是焊縫缺陷的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面。在第二個(gè)方面中，提升電光轉(zhuǎn)換效率是激光器研發(fā)以及升級(jí)方面的核心內(nèi)容，緣于我國(guó)目前的激光器結(jié)構(gòu)仍然十分復(fù)雜，如何實(shí)現(xiàn)激光器內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及外部性能的完善以及升級(jí)是當(dāng)下的重要任務(wù)之一。在第三個(gè)方面中，緣于單一的傳感技術(shù)不能滿足眾多復(fù)雜檢驗(yàn)任務(wù)的要求，所以在未來，需要進(jìn)一步進(jìn)步成熟焊接過程中的監(jiān)控技術(shù)，力圖將多種形式的傳感技術(shù)充分結(jié)合起來，不停提升檢測(cè)任務(wù)的準(zhǔn)確度。

結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)由運(yùn)用激光來進(jìn)行的焊接工藝技術(shù)的深入進(jìn)步成熟能夠促進(jìn)國(guó)內(nèi)焊接技術(shù)的進(jìn)步成熟成熟。相關(guān)領(lǐng)域的工作以及研究人員要致力于經(jīng)由運(yùn)用激光來進(jìn)行的焊接工藝技術(shù)的優(yōu)化以及完善工作，使其充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，克服缺陷，為產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率的提升做出更大貢獻(xiàn)。

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