激光焊接及相關(guān)技術(shù)的新進(jìn)展

激光焊接及相關(guān)技術(shù)的新進(jìn)展
近年來(lái)，在激光裝備與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了兩個(gè)令人矚目的進(jìn)展：一是以大功率光纖激光器為代表的激光焊接（切割）裝備，凸顯了激光加工的高效率、低運(yùn)行成本和“現(xiàn)場(chǎng)化”的工業(yè)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)；二是新型、高強(qiáng)材料的出現(xiàn)，牽引和促進(jìn)了各種激光復(fù)合焊接技術(shù)的研發(fā)，呈現(xiàn)了“一代材料”與“一代技術(shù)”的配套效應(yīng)。這些都標(biāo)志著一個(gè)激光技術(shù)應(yīng)用新時(shí)期的到來(lái)。因此，了解快速發(fā)展中的激光技術(shù)，掌握各種激光器的特點(diǎn)和技術(shù)性能，對(duì)“光加工”在機(jī)械制造行業(yè)的推廣應(yīng)用有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
激光器的功率與光束特性的工程意義
機(jī)械制造領(lǐng)域中的激光加工大多通過(guò)光與物質(zhì)的相互作用而實(shí)現(xiàn)。激光器光束的波長(zhǎng)、功率密度、時(shí)空等特性是決定光與物質(zhì)相互耦合效率的重要參數(shù)。在工程應(yīng)用意義上主要表現(xiàn)在輸出功率和光束質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面。
激光器的輸出功率是激光器加工能力的基本指標(biāo)之一。目前，向工業(yè)界提供的CO2激光器功率達(dá)45kW；多棒串聯(lián)的YAG激光器激光輸出功率達(dá)6kW；半導(dǎo)體泵浦固體激光器的功率達(dá)4.4kW；二極管泵浦薄片式固體激光器單模塊的輸出功率達(dá)2kW，組合輸出達(dá)8kW；尤其是輸出功率高達(dá)10kW～50kW的光纖激光器已進(jìn)入工業(yè)界應(yīng)用。
對(duì)于金屬及其合金，一般，激光束的波長(zhǎng)越短吸收率越高。但在深熔焊接模式下，波長(zhǎng)對(duì)吸收率的影響可以忽略。因此，激光器的功率與光束特性限定了可能實(shí)現(xiàn)的加工方法、加工有效尺度以及Z終加工質(zhì)量。是對(duì)激光器的功率、光束質(zhì)量與加工方法關(guān)系的描述，表明了工業(yè)激光加工系統(tǒng)與通訊激光、醫(yī)療激光和軍用激光系統(tǒng)的重要區(qū)別。