機械加工業應用激光加工技術的分析

唐唯

摘 要 隨著科學技術水平的發展，激光加工技術在各行各業中的應用越來越光桿，作為科技發展的新型產物，激光加工為工業、農業、醫療衛生領域等帶來很多方便。本文探討了激光加工技術在機械加工業中的應用，旨在即為有效提高機械產品制造的進度和質量提供理論參考。

關鍵詞 機械加工 激光加工 應用

中圖分類號：TN249 文獻標識碼：A

機械加工業在世界范圍內都有著舉足輕重的作用，在我國更是支柱性產業。隨著我國經濟發展的迅猛進程，機械加工業的發展前景十分可觀，其產量需求也在不斷加大，想要在世界范圍內占有一席之地就必須要提升自身的產品質量。受科技和技術水平的影響，我國的機械加工業仍處于發展階段，只有進行突破性的改革和創新才能夠走出一條符合我國工業發展情況的康莊大道。激光加工技術是機械加工業改革和創新中的重要一項。

1激光在切割方面的運用

激光在切割方面的應用只要是利用激光束能夠聚集形成高功率密度的光斑照射工件，通過材料吸收光能來提高溫度，在短時間將溫度提高到一定程度，通過溫度將材料快速加熱至熔化或氣化，然后在使用噴射氣體吹化，達到分割的目的。在這個過程中，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。工件吸收的光會轉變成熱能，累積不斷提高工件表面的溫度，達到熔點或氣化點，同時還可以產生黑洞效應，提高材料對光的吸收率，快速加熱熔化或氣體切割區材料。在這個過程中吹氧可以幫助燃燒，提供大量的熱能，提高切割速度，有利于連續輸出激光器。激光切割是目前機械加工領域中應用范圍最廣的技術，它有很多獨特的優勢：（1）可以切割特別硬、特別脆、特別軟和熔點高等難以加工的材料；（2）激光切割的表面光滑，寬度窄；（3）激光發出的熱影響層淺，表面應力小；（4）速度快，熱影響小，可在短時間內完成切割，不會產生機械變形。

2激光在焊接方面的運用

激光在焊接中的應用原理是將激動聚集成一道很細的高能量密度光束，將其照射在工件上后可以讓其受熱熔化，在冷卻后可以完成工件的焊接。激光焊接具有熔深大、速度快、效率高的特點；激光焊接的焊燒區很窄，熱影響的區域也很小，對工件的影響小，能夠實現精密的焊接；焊接結構相對均勻，氣孔小，品粒小，其機械系能、抗腐蝕性和電磁學性要明顯優于傳統焊接方式。近些年來，激光焊接在粉末冶金材料加工中有著廣泛的應用。

激光焊接的能量密度很高，對于熔點高、導熱率高和物理特性相差大的金屬也有很好的效果。目前，汽車行業中運用激光焊接技術，將不同材質的薄鋼板拼接成形，代替傳統的電焊。另外，通過光纖傳輸多路激光束可以進行多組件焊接的應用也越來越多。在遠離裝配區的地方裝置一臺中心激光器，由一個柔性的激光電纜將激光器產生的光束傳送到需要加工的地點，工人可使用激光直接進行焊接，最大限度的利用激光器系統的焊接效果。

3激光在熱處理方面的運用

激光在熱處理方面的應用是使用高功率密度的激光束處理金屬表面。例如，將金屬表面加到鄰近熔點的溫度，在疾病鄰近熔點時轉變溫度，金屬表面會迅速奧氏體化，急速自冷淬火后金屬表面會被強化，也就是激光相變硬化。激光表面的熱處理技術主要有激光淬火、激光合金化技術、激光涂覆技術、激光沖擊強化技術等等。這些技術可以改變材料原本的耐熱性、耐腐蝕性和機械性能。例如，經過激光處理后，鑄鐵的表面硬度可以提高將至HRC60度，碳鋼的表面硬度可達到HPC70度以上，這大大提高了材料的抗磨損性、抗疲勞、抗腐蝕和抗氧化能力，延長其使用壽命。激光熱處理與傳統的工藝相比，有以下優點：（1）處理層和基體的結合強度高：激光表面處理后的改性層與基體材料之間是通過致密的冶金結合的，而且處理層表面的是冶金組織，其硬度和耐磨性非常高。（2）加工柔然行好，適用面光，可以靈活的使用導光系統將激光隨意的處理，有利于處理深孔、內孔和局部處理。

4激光在快速成型方面的運用

激光快速成型技術主要是模具制造，通過激光快速成形可以快速的制造母模，翻制軟磨具，利用快速成形翻制硬模具。通過快速成形技術加工模具，不僅可以節省復雜機械切削加工的過程，還可以保證模具的精準度，縮短制作時間，降低成本，優點突出。目前該技術已經在航天、電子、汽車等工業領域得到廣泛應用。

5激光在打孔方面的運用

激光打孔是最早達到實用化的激光加工技術，也是激光的主要應用領域。隨著工業新型材料的發展，硬度高、熔點高的材料越來越多，傳統的加工方法已經無法滿足需求。而激光打孔的速度快，效率很高，能夠取得更好的經濟效益。

6結語

激光技術在機械加工領域中的應用，能夠退工工業的發展，提高產品質量和生產效率，對于降低損耗有重要意義。

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