摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，激光切割焊接技術(shù)也帶動了制造工業(yè)的快速進(jìn)步。由于鋼鐵材質(zhì)的不斷提高，激光切割與焊接都向著高強化、高純度、輕質(zhì)化的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的焊接方式已經(jīng)不能滿足焊接材料的發(fā)展需求。因此，要對激光切割和焊接技術(shù)進(jìn)行高度的關(guān)注，加大對技術(shù)的研發(fā)力度，提高我國的激光切割焊接水平，促進(jìn)我國制造行業(yè)的高速前進(jìn)，提高社會的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：激光切割;焊接技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展

激光切割焊接技術(shù)是加工行業(yè)當(dāng)中十分重要的一項技術(shù)，也是應(yīng)用最早、使用最多的一種加工方法。激光切割具有精度高、速度快、適應(yīng)性強的特點。而且，切割面的質(zhì)量較好，切割過程當(dāng)中沒有噪音，邊緣垂直度好且光滑，切割縫隙較窄，還可以實現(xiàn)自動化控制，所以，激光切割焊接技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在了航空、汽車制造、化工、核工業(yè)等工業(yè)領(lǐng)域，并得到了普及和推廣。其中，在我國所參與的ITER國際熱核聚變項目中，就成功的運用了激光焊接技術(shù)解決了校正場線圈盒的焊接問題以達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品的驗收要求等。

1激光切割技術(shù)的發(fā)展趨勢與特點

1.1高精度快速激光切割機

由于對激光器光束模式大功率的改善和32位微機的運用，為激光切割機設(shè)施的高精度和快速度營造了良好的運作條件{1}。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，國際目前最先進(jìn)的激光切割機切割速度達(dá)到了21m/分，兩個軸之間的運動速度可以達(dá)到250m/分，加速度為110，精確度的定位可以達(dá)到0.01mm /500mm。在對板厚為1mm，直徑為10mm的小圓進(jìn)行切割的過程當(dāng)中，一分鐘之內(nèi)就可以切割五百多個，并且，他們的直徑誤差不會大于50mm，真正達(dá)到了實際意義上的飛行切割技術(shù)。

1.2厚板切割與大尺寸工件切割的大型激光切割機

依據(jù)上面所講，由于激光切割激光器的功率不斷增大，使得激光切割也正從輕工業(yè)薄板的鈑金加工向重工業(yè)厚板切割方向邁進(jìn)。6kw功率的激光切割器能對最大厚度為32mm的大尺寸工件低碳鋼板進(jìn)行切割。由于對厚板激光切割技術(shù)的不斷創(chuàng)新和完善，目前正在試驗運用3kw的激光切割器來對平時運用6kw激光器才能切割的低碳鋼板進(jìn)行切割，并且進(jìn)行了試用生產(chǎn)。除此之外，隨著激光切割率的不斷提高，它的加工尺寸范圍也在逐漸的擴大。到目前為止，生產(chǎn)出的最大激光切割機長度達(dá)到了6m，寬度達(dá)到了5.5m，這也充分說明了大尺寸、厚板激光切割技術(shù)在慢慢的提升。

1.3三維立體多軸數(shù)控激光切割機

為了可以使得航空、汽車等工業(yè)立體工件切割的需求得以滿足，到目前為止，已經(jīng)研發(fā)了五軸或是六軸的、各種各樣的三維激光切割機。其中，供電的最大尺度可以達(dá)到3500mm×1200mm，數(shù)控的軸數(shù)也已經(jīng)達(dá)到了九軸，使得加工速度更快，精確度更高，若是在6m范圍內(nèi)進(jìn)行加工，誤差會縮小在0.1mm之內(nèi)。由其發(fā)展趨勢可知，激光切割技術(shù)正向著多功能化、適用性高、精確度高、效率高的方向邁進(jìn)，它的應(yīng)用范圍也會越來越大。在其他國家的汽車生產(chǎn)線上，已經(jīng)運用了YAG激光切割機器人，并且得到了廣泛的應(yīng)用。

2我國焊接技術(shù)現(xiàn)狀

2.1緩解技術(shù)數(shù)量少應(yīng)用范圍小

依據(jù)相關(guān)資料顯示，世界上發(fā)達(dá)國家的焊接結(jié)構(gòu)用鋼量占據(jù)了本國總鋼產(chǎn)量的65%以上，而我國距離這個水平還有較大的差距。在大型機床與閥門的制造過程中，要對以斷焊代鑄和以焊代鑄的技術(shù)加快研發(fā)速度，提高研發(fā)力度，并進(jìn)行普及和推廣，要進(jìn)一步擴大焊接技術(shù)在大型公路、橋梁、鐵路以及城市交通建設(shè)當(dāng)中的應(yīng)用效率。

2.2焊接生產(chǎn)的自動化和機械化水平較低

由于國外的焊接生產(chǎn)機械化、自動化達(dá)到了較高的水平，已大大降低了工人的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。然而，我國的焊接自動化水平卻相對較低，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，焊接不再是簡單構(gòu)件之間的連接，已經(jīng)發(fā)展成為了制造業(yè)精加工中的一個重要方法。由于制造業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的手工焊接已經(jīng)不能與現(xiàn)代高科技產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量的要求相適應(yīng)，與此同時，出于對工人的人身安全和工作環(huán)境的綜合考慮，使其對現(xiàn)代化焊接向著自動化和機械化的方向發(fā)展有了更加充分的認(rèn)知。

2.3焊接生產(chǎn)與技術(shù)管理在信息技術(shù)的應(yīng)用上具有滯后性

由于社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，使得信息技術(shù)在各個領(lǐng)域與各個行業(yè)當(dāng)中也得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，許多發(fā)達(dá)國家在焊接行業(yè)也充分的使用了信息技術(shù)來對生產(chǎn)進(jìn)行管理。然而，由于我國在焊接生產(chǎn)與技術(shù)管理上對信息技術(shù)使用具有滯后性，目前只有一小部分的企業(yè)應(yīng)用了信息技術(shù)對焊接生產(chǎn)進(jìn)行管理。

3我國焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1焊接電源的可靠性與質(zhì)量的穩(wěn)定性

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，焊接的加工方向也向著精細(xì)化模式發(fā)展。所以，就要對焊接電源的質(zhì)量穩(wěn)定性與可靠性進(jìn)行提升。這就需要對調(diào)節(jié)電弧運動、送絲與焊槍姿態(tài)進(jìn)行不斷的研發(fā)，使其可以對熔池狀態(tài)、熔透情況以及焊縫的溫度場進(jìn)行有效探測，可以對其規(guī)范參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測，提高其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性{2}。同時也要在焊縫接口設(shè)計上避免焊接缺陷，如在ITER線圈盒的焊接研制中發(fā)現(xiàn)，采用鎖底接頭時，焊縫中可能容易出現(xiàn)氣孔缺陷，而采用單面打底焊接后，可以解決氣孔問題{3}。另外，也要對計算機模擬技術(shù)在焊接過程當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行不斷研發(fā)，可以做到仿真分析與實驗驗證相結(jié)合。

3.2探索解決約束焊接新材料的渠道

對于焊接新材料的開發(fā)要從材料的研制與焊接科技兩個方面著手。對于焊接技術(shù)來說，先進(jìn)的新材料不一定就是最好的，需要對它的可焊接性與性能進(jìn)行重新的評估{4}。

3.3智能化

焊接技術(shù)的智能化和自動化是未來焊接行業(yè)的一個發(fā)展趨勢，把現(xiàn)代的計算機技術(shù)、傳感技術(shù)以及智能控制技術(shù)應(yīng)用到焊接的自動化系統(tǒng)當(dāng)中，使其能夠在復(fù)雜多變的情況下提高自動焊接的質(zhì)量和效率。

3.4柔性化

在不斷的研發(fā)當(dāng)中，把機電技術(shù)與焊接技術(shù)進(jìn)行有機融合，提高焊接的柔性化和精確度。由于生產(chǎn)線一次投資或引進(jìn)大型自動化焊接裝備都需要較大的資金投入，所以，一定要對焊接設(shè)施的柔性化進(jìn)行充分全面的考慮，形成一個柔性制造的體系，把其設(shè)施的優(yōu)勢和特點充分的發(fā)揮出來，使其可以與不同規(guī)格工件的生產(chǎn)相適應(yīng)。

結(jié)束語：

綜上所述，隨著機械制造業(yè)的不斷發(fā)展和壯大，也對我國的激光切割焊接技術(shù)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。并且，它的應(yīng)用范圍較廣，在汽車、航空、電子、核工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，同時，已經(jīng)進(jìn)入了快速的增長期，每年的增長率達(dá)到了50%以上。有專家做出預(yù)測，到“十二五”的末期，高功率的數(shù)控激光切割焊接技術(shù)將會得到更廣泛的普及與應(yīng)用，所需要的機械設(shè)施將達(dá)到10000臺套左右，這在很大程度上促進(jìn)了我國工業(yè)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：

胡曉月（1994.07.20），女，漢族，安徽合肥人。助理工程師。本科，工學(xué)學(xué)士。單位：合肥科聚高技術(shù)有限責(zé)任公司。研究方向：ITER診斷窗口集成機械設(shè)計和仿真分析。