跟着行业巨头走，想不发财都难，激光焊接机的巨大发展潜力

2018年以来，激光焊接应用市场的年均增速加快至30%以上，超过了激光切割应用的增速。一些激光公司的发展也是如此。例如，随着 Reikas 激光在 2020 年的发表文章显示，焊接激光器的销售额每年增长 152%。主要集中在用于手持式激光焊接机上，在该领域占有重要地位和最大高度。

随着高性能焊接，国产光源的使用逐渐被引入，增长前景相当可观。激光焊接作为制造过程中不可或缺的一部分，为锂电池制造、汽车工业、轨道交通和造船等行业提供了巨大的发展机遇。家用激光器性能的不断提升以及降低量产成本的需要，让家用光纤激光器有机会替代进口产品。

传统焊接后的功率要求为1000W——现在最高可达4000W，未来激光焊接将占主导地位。许多便携式激光焊接机用于焊接厚度小于1.5mm的金属和不锈钢零件，1000瓦的功率就足够了。 4000W功率，适用于铝焊电池、发动机舱、航空航天部件、车身等。可以满足大部分要求。激光焊接将是未来发展最快的激光产业，最新的发展潜力可能比激光切割更大。

与传统焊接方法相比，激光焊接的优点是能量密度集中控制，不与工件接触，焊接效率高，接头紧密，焊后强度高。 , 积极用于车辆、船舶、航空等。我们继续扩展到设备制造中更有限的材料处理领域。

世界主要制造业国家都在不断制定国家生产现代化战略，以应对未来的制造业竞争。最著名的是德国的“工业生产4.0”和美国的“工业互联网”，它们积极贯彻生产现代化的新原则。作为先进设备技术的组成部分，激光焊接正受到高度重视，以促进创新并为制造业提供重要资源。在研发和技术开发竞争激烈的情况下，中国将与时俱进，把握历史机遇，实现“中国制造2025”。作为一项战略性新技术，激光焊接技术已成为主流，推动着制造业的发展。然而，激光焊接的“产、研、研”并没有很好地结合起来，存在一些局限性和不足。例如，在某些应用中无法修复孔洞和飞溅等缺陷，或者无法使用单火激光焊接作为热源。低温循环控制。激光焊接基于焊接本身的需要，开发了几项新技术来解决当前的问题。例如，伦敦帝国理工学院的 W. Steen 教授提出了混合激光电弧焊的想法。复合激光电弧焊技术的进步部分弥补了单一激光焊接的不足，扩大了激光焊接的范围。激光与电弧的相互作用降低了焊接间距要求，减少了焊接过程中的裂纹和孔洞，并提高了焊接质量。

迄今为止，激光焊接技术已发展出多种类型，如导热激光焊接、深焊道激光焊接、激光丝焊、混合激光电弧焊、外扫描激光焊接和焊接激光。用于实时焊接监控和其他过程检查的高速摄像机以及激光操作的错误处理共同消除了激光焊接的局限性和缺点。

2 国内外调查结果

近期，国内外研究团队不断对激光切割技术与热源相结合的最佳工艺参数进行考察和研究，并对包括激光浸没在内的各种激光焊接技术进行了技术改进。激光焊接（即全焊道 B 焊和混合电弧焊）的研究是尝试使用高速相机和光谱等现代表征技术研究焊接的外观和机理以及焊接过程的特性分析。 .另一方面，激光焊接的内部转换更为复杂。每个研究团队都尝试将磁场、多重电弧或电场等外部能量用于激光焊接过程，重点是消除焊缝缺陷和改善机械性能。 .焊缝的性能和质量。

2.1 激光焊接工艺研究

激光焊接可提供高质量的粘合强度和出色的深度条件。与传统焊接技术相比，它具有较高的功率密度和对难焊材料的优良焊接能力。它可用于多种材料。焊接性能。许多国家和国际研究人员已经研究了这个问题。

内部激光技术研究分析机械性能和微观结构的形成和控制，重点关注每个工艺的焊接速度、激光功率、润滑水平、激光脉冲波形和气体范围等参数。焊缝。获得。激光压力焊接是一种独特的激光焊接技术，它结合了激光感应加热和传统的平面焊接。激光压焊的工作原理是用激光束将零件部分熔化，然后在高压下层压，形成焊接接头。由于熔化范围相对较窄，因此可以防止诸如收缩和气穴等焊接缺陷，并且可以将薄板包括在该技术中。北京工业大学激光技术实验室助理教授黄婷带领的团队，研究了纯铝激光压焊微观结构的发展。该小组研究了焊接纯铝时微观结构发展的关键方面。基于对激光压力焊接过程中样品的彻底微观结构分析，得出的结论是凝固过程在分层之前开始，新的结晶材料发生塑性变形。

混合激光电弧焊是 21 世纪一种很有前途的加工方法，已被许多研究人员仔细研究。长春科技大学的张川调整了工艺参数，评估了对焊缝形成和熔滴输送的影响，研究了各种 50CrV/SPHE 钢的焊接工艺。加热连续，焊接过程稳定。华中科技大学的王磊将振动扫描与混合激光电弧焊相结合，对焊接误差进行补偿。铝合金材料焊接采用水平、垂直和圆形三种振动扫描方法，并使用高速相机和光谱仪研究熔滴变化。质量之间的相互作用形成较小直径的液滴，对颗粒的复杂性很有用。等离子弧能量比冯聪等人更集中。北京化学科技大学研究发现，激光等离子弧焊非常适用于平板焊接中的孔洞和位移。

国外在焊接技术领域的研究旨在改善焊接条件和产生外部能量。压水反应堆 (PWR) 使用速度为 150 毫米的真空激光焊接来探索这一过程的潜力，将蒸汽发生器和加速器等对安全很重要的大型核心部件结合在一起。使用分钟，以及 Francisa 等人。 16kW 激光，80mm 厚的焊缝在 SA5083 钢上进行了两次。与电子束焊接相比，真空激光焊接具有物理工艺优势。真空激光焊接对于未来核电站的建设具有巨大的潜力，值得进一步发展。布纳齐夫一世等人。采用MAG混合光纤激光焊接，45mm厚的高强度钢床身（焊接到同一个冲击面），脉冲冷金属输送（CMT+P）电弧方式加工，对比不同脉冲。焊接方法和正反向导弧。与传统的脉冲电弧焊相比，两者都被发现能产生高质量的焊缝。但是，CMT + P 模式可以在有限的传输速率范围内提供更稳定的液滴传输。