焊接技術(shù)的特點(diǎn)精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇焊接技術(shù)的特點(diǎn)，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

一、機(jī)械激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的發(fā)展背景

機(jī)械激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)是為了滿足特定材料的加工焊接要求，綜合利用機(jī)械激光焊接和電弧焊接的優(yōu)勢(shì)，將其物理性能和能量傳輸性能以恰當(dāng)?shù)姆绞饺诤系揭黄穑纬傻囊环N科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)手段。將電弧焊接和激光焊接技術(shù)取長(zhǎng)補(bǔ)短的結(jié)合起來(lái)形成的激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)、高效的特點(diǎn)，解決了許多材料的加工要求，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)的焊接。

電弧焊接是應(yīng)用最早且在材料技術(shù)上運(yùn)用較普遍的焊接的技術(shù)，將電能轉(zhuǎn)換為熱能完成金屬之間的連接，分為非熔化極電弧焊接和熔化極電弧焊接，但是由于電弧能力分布密度特性，導(dǎo)致焊接速度較慢，焊接的深度和熔度較淺，造成材料容易焊接變形，并且生產(chǎn)效率較低。激光焊接可以利用高達(dá)107W/cm2的能量密度形成小孔和等離子體時(shí)的熱加工，激光焊接速度比較快，材料變形較少，通過較少的熱輸入量形成深度比大的良好焊接效果，從而實(shí)現(xiàn)精密焊接。但是也存在著一定的缺點(diǎn)，即焊接接頭的間隙要求較高、焊接過程的穩(wěn)定性和激光能量的利用率較差、焊接厚度較高的材料成本過高。

為順應(yīng)時(shí)展，綜合焊接需求，針對(duì)電弧焊接和激光焊接的優(yōu)劣，在20世紀(jì)70年代末，英國(guó)倫敦帝國(guó)大學(xué)對(duì)復(fù)合焊接工藝進(jìn)行了研究，提出了電弧與激光焊接結(jié)合的工藝概念，隨后英國(guó)學(xué)者和美國(guó)等科學(xué)研究者利用了激光配合一定量的輔助電弧，形成了現(xiàn)如今激光-電弧復(fù)合焊接的技術(shù)工藝，解決了焊接熔深淺問題和生產(chǎn)成本過高的問題，有效的提升了能量的利用率，提高了焊接的生產(chǎn)效率。

二、激光-電弧復(fù)合焊接的原理

激光―電弧復(fù)合焊接技術(shù)在工作時(shí)，激光及電弧同時(shí)作用在金屬表面的一點(diǎn)上。在激光的作用下，焊縫的上方會(huì)產(chǎn)生一定的等離子體云，這種等離子體云會(huì)吸收及散射進(jìn)行射入過程中的激光，從而降低了激光能量的功能。在原有基礎(chǔ)上加上電弧后，能夠產(chǎn)生一定量的低溫低密度的電弧等離子，從而起到稀釋激光等離子體的作用，進(jìn)一步提升了激光能量的傳輸效率。外加電弧還可以在進(jìn)行焊接的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)母材進(jìn)行加熱，母材溫度的升高能夠提升對(duì)激光的吸收效率，從而增加焊接熔深。而且激光作用能夠降低電弧通道的電阻，也能夠加深該項(xiàng)技術(shù)的熔深。

三、機(jī)械激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的特點(diǎn)

（一）提高了焊接過程的穩(wěn)定性

激光焊接時(shí)，等離子體形成較多的帶電粒子，帶電粒子會(huì)主動(dòng)吸收電弧，壓縮電弧的根部使電弧穩(wěn)定燃燒，既增加了焊接的穩(wěn)定性，使得電弧不隨意飄逸同時(shí)提升了電弧的能量利用率。

（二）實(shí)現(xiàn)高效率、低成本的焊接

機(jī)械激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的最主要優(yōu)勢(shì)和目的便是實(shí)現(xiàn)高效率、低成本的焊接。激光和電弧的相互作用下，使得用較小的激光和電弧能量便能完成材料的焊接，相比要達(dá)到同等效果所耗費(fèi)的單獨(dú)激光和電弧功率要小許多，極大程度的降低了生產(chǎn)成本。同時(shí)與單純電弧或者激光焊接相比，復(fù)合焊接技術(shù)利用兩種熱源綜合焊接的優(yōu)勢(shì)，輸入的熱量較小造成的熱影響區(qū)域面積較小，導(dǎo)致的工藝材料的焊縫變形量較小，較少了焊接后的工序處理，提升了生產(chǎn)工作效率。

（三）增加焊縫熔深，改善焊接成型

熔深淺是焊接技術(shù)中易出現(xiàn)的問題，而在激光的作用下，電弧可以深入到工件內(nèi)部，到達(dá)焊縫的深處增加熔深，并且在電弧的作用下也會(huì)增強(qiáng)金屬的激光吸收率。形成較深的焊縫熔深改善了金屬的熔化程度，避免了焊縫咬邊的現(xiàn)象出現(xiàn)，同時(shí)，激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)還可以控制激光和電弧的輸出量，根據(jù)材料工件需求，單獨(dú)調(diào)節(jié)配比，獲得理想的焊縫熔深和深寬比。

（四）減少焊接缺陷，提升焊接質(zhì)量

在電弧和激光的復(fù)合熱源焊接下，激光的作用減少了焊縫的加熱時(shí)間，使得焊接材料受熱面積減少，不易產(chǎn)生較大的晶粒，并且有效的減緩了熔池金屬的凝固時(shí)間，增加了熔池相變時(shí)間，將熔池的氣體充分排除，減少了諸如氣孔、裂紋等焊接的缺陷，提升了焊接的質(zhì)量。

（五）降低要求，提升焊接適應(yīng)性

單獨(dú)激光作用時(shí)，激光束直徑較小，對(duì)焊接接頭的間隙要求小于0.10mm要求較高。而在電弧的作用下，增加了工件材料的熔合區(qū)寬度，可以降低焊接接頭間隙的高精度要求。并且更適用于一些特殊的材料，如電弧在激光焊接之前可以清潔焊縫表面，去除氧化膜，從而更有利于焊接鋁合金。

四、機(jī)械激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)的應(yīng)用

（一）應(yīng)用到船舶制造業(yè)

因船舶制造業(yè)中造船所使用的鋼板厚度較厚，對(duì)于焊接要求較高，而單一的電弧焊接和激光焊接都無(wú)法滿足船舶制造業(yè)的需求。激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù)具備著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于較大的焊件間隙可以放寬至1mm，相對(duì)于激光焊接的0.1mm，極大的提升了間隙距離，減少了焊接前的工作量和成本，使的船舶制造速度加快，成本下降，提升了制造效率。另外主要的優(yōu)勢(shì)在于，激光-電弧復(fù)合焊接可減少焊件的變形量，使得焊接后的整形工作量也隨之減少，極大的減輕了人力成本。

（二）應(yīng)用到汽車制造業(yè)

目前在汽車行業(yè)中，汽車設(shè)備逐漸向更輕薄發(fā)展，而汽車框架結(jié)構(gòu)也引進(jìn)了更多的鋁、鋁鎂等輕質(zhì)合金，既改善了汽車的機(jī)動(dòng)性能，使汽車流線性速度增快，也節(jié)約了能源減少了污染。以往汽車的焊接多采取激光焊和熔化極氣體保護(hù)焊，但是目前大多數(shù)采取了激光-電弧復(fù)合焊工藝的成熟焊接手段，滿足了汽車制造業(yè)焊接需求。例如德國(guó)大眾汽車工程公司的TGRAF等人自主研發(fā)了MIG復(fù)合焊接機(jī)頭，該焊頭結(jié)合電弧和激光焊接的優(yōu)勢(shì)，以極小的幾何尺寸，安裝到弧焊機(jī)器人手臂，方便各空間、各角度的焊接。

（三）應(yīng)用到石油管道中

通常石油管道焊接中，由于管道壁比較厚，需要使用電弧焊在特殊的坡口處多次焊接，不僅耗費(fèi)人力帶來(lái)工作麻煩，而且焊接的引弧熄弧階段易產(chǎn)生缺陷。采用激光-電弧復(fù)合焊融合了電弧焊接的橋接能力和激光焊接的深熔性能避免反復(fù)焊接，確保一次焊接成型，從而減少了焊接的缺陷，也提升了石油管道焊接的效率。

篇2

【關(guān)鍵詞】復(fù)變函數(shù)；解析函數(shù)；概念探究；教學(xué)特點(diǎn)；教學(xué)建議

【中圖分類號(hào)】G642

引言

復(fù)變函數(shù)論是現(xiàn)行大學(xué)本科數(shù)學(xué)專業(yè)的核心課程，主要學(xué)習(xí)經(jīng)典的解析函數(shù)理論.早在19世紀(jì)，有關(guān)解析函數(shù)的研究就已經(jīng)形成了非常系統(tǒng)的理論.這一數(shù)學(xué)分支是19世紀(jì)最為獨(dú)特的創(chuàng)造，幾乎統(tǒng)治了整個(gè)19世紀(jì)，曾被認(rèn)為是抽象科學(xué)中最和諧的理論之一.自其形成以來(lái)，一方面，它深刻地滲透到了代數(shù)學(xué)、解析數(shù)論、微分方程、概率統(tǒng)計(jì)、計(jì)算數(shù)學(xué)等數(shù)學(xué)分支；另一方面，它又被廣泛地應(yīng)用于理論物理、彈性理論、流體力學(xué)、電學(xué)以及天體力學(xué)等方面.它和數(shù)學(xué)其他分支的聯(lián)系也日益密切.并且，對(duì)它的研究還發(fā)展出了一些新的數(shù)學(xué)分支.因而，在大學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)的課程學(xué)習(xí)中，解析函數(shù)的理論占有十分重要的地位.

一般而言，在本科階段該課程包含的主要內(nèi)容有：解析函數(shù)及其性質(zhì)、復(fù)函數(shù)的積分理論、解析函數(shù)的Taylor展式、解析函數(shù)的Laurent展式、留數(shù)理論、共形映射以及解析延拓等.這些內(nèi)容都圍繞解析函數(shù)這個(gè)中心概念展開.要學(xué)好復(fù)變函數(shù)理論，弄清解析函數(shù)是一個(gè)關(guān)鍵.然而，在教學(xué)的過程當(dāng)中，針對(duì)學(xué)生而言，對(duì)于解析函數(shù)概念的學(xué)習(xí)，尤其是對(duì)其本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，仍然是一個(gè)薄弱的環(huán)節(jié).所以，在教學(xué)的過程當(dāng)中，有必要對(duì)解析函數(shù)的概念在深層次上作一定的剖析和探究，同時(shí)對(duì)其教學(xué)特點(diǎn)作一定的分析和總結(jié).這樣一來(lái)，有利于教學(xué)活動(dòng)的有效展開，起到事半功倍的作用.

文章首先論述了解析概念的產(chǎn)生，介紹了解析函數(shù)研究的背景及其發(fā)展過程；其次深刻分析了函數(shù)解析的本質(zhì)，總結(jié)了若干解析的等價(jià)條件；然后具體剖析了解析概念在課程教學(xué)中的重要性；接著指出了現(xiàn)行課程教學(xué)中存在的突出問題；最后，針對(duì)問題分析了解析函數(shù)內(nèi)容教學(xué)的特點(diǎn)并給出了相應(yīng)的教學(xué)建議.

一、解析概念的產(chǎn)生

1.研究的歷史

復(fù)數(shù)以及復(fù)變函數(shù)的研究是與部分分式積分法，確定復(fù)數(shù)與復(fù)數(shù)的對(duì)數(shù)，保形映射，以及實(shí)系數(shù)多項(xiàng)式的分解等研究相聯(lián)系而被引入數(shù)學(xué)的.

三、解析概念教學(xué)的重要性

1.解析概念的地位

解析函數(shù)是復(fù)變函數(shù)論研究的中心對(duì)象，因而復(fù)變函數(shù)論常常又稱為解析函數(shù)論.解析函數(shù)是整個(gè)復(fù)變函數(shù)論最基本最重要的概念.

其重要性體現(xiàn)在：首先，通過解析函數(shù)的定義，將復(fù)變函數(shù)論的中心研究對(duì)象作了界定，使課程主題對(duì)象明確化.其次，由解析函數(shù)論研究的歷史，許多相關(guān)的數(shù)學(xué)和實(shí)際問題的研究其對(duì)應(yīng)的對(duì)象都是解析函數(shù)，這在課程中有重要的體現(xiàn).最后，在課程中，由不同時(shí)期關(guān)于復(fù)變函數(shù)的研究得到的結(jié)果是由解析這個(gè)概念系統(tǒng)組織在一起的.

2.解析概念的紐帶作用

現(xiàn)行大學(xué)復(fù)變函數(shù)論課程的內(nèi)容因要求不同而有所區(qū)別.一般在本科階段該課程包含的主要內(nèi)容有：解析函數(shù)及其性質(zhì)、復(fù)函數(shù)的積分理論、解析函數(shù)的Taylor展式、解析函數(shù)的Laurent展式、留數(shù)理論、共形映射以及解析延拓等.如上所言，解析函數(shù)是該課程研究的中心對(duì)象，而解析又是該課程最基本最重要的概念.實(shí)際上，在課程教學(xué)中，解析概念還起著關(guān)鍵的紐帶作用.

除去復(fù)數(shù)與復(fù)變函數(shù)的基本概念外，課程其他部分的內(nèi)容均圍繞解析函數(shù)而展開.在討論復(fù)積分時(shí)，由函數(shù)解析得到著名的柯西積分定理和柯西積分公式等結(jié)論；在復(fù)級(jí)數(shù)的討論中，得到冪級(jí)數(shù)的解析性和解析函數(shù)的級(jí)數(shù)性質(zhì)；隨后對(duì)環(huán)狀區(qū)域內(nèi)函數(shù)的解析與級(jí)數(shù)展開討論了條件與性質(zhì)；在討論留數(shù)理論時(shí)，雖然是針對(duì)奇點(diǎn)（不解析點(diǎn)），但還是利用去心鄰域內(nèi)函數(shù)的解析性；共形映射則從幾何的角度討論解析的性質(zhì)與應(yīng)用.所以，課程的各部分內(nèi)容都是由解析概念聯(lián)系在一起的.

四、教學(xué)中的問題

1.背景知識(shí)教學(xué)的缺乏

目前，大學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)課程的教學(xué)中普遍存在概念背景知識(shí)教學(xué)的缺乏.通常直接給出概念以及公理、引理，接下來(lái)，大部分時(shí)間在做推理論證.這種教學(xué)和學(xué)習(xí)的方式使學(xué)生感到課程枯燥乏味，大大降低了學(xué)習(xí)效率.復(fù)變函數(shù)論課程的教學(xué)中當(dāng)然也存在類似問題.

關(guān)于解析函數(shù)的概念，大多數(shù)教材都未給出相應(yīng)的背景知識(shí)，教師教學(xué)時(shí)也不太重視這個(gè)問題.通常是給出定義后，僅將定義本身解釋一遍，而如此定義的原因、過程等等卻未給出相應(yīng)的必要說(shuō)明.如忽視了解析概念的研究的起源、解析函數(shù)研究的發(fā)展變化以及概念形成的背景等等.致使學(xué)生在學(xué)習(xí)中感到突兀和茫然，對(duì)概念沒有深刻的體會(huì)和把握，只能低效機(jī)械地學(xué)習(xí).

2.概念本質(zhì)的強(qiáng)化不夠

在通常的課程教學(xué)中，對(duì)解析概念的本質(zhì)強(qiáng)化不夠.實(shí)際上，在學(xué)完了解析的概念（定義）后，學(xué)生對(duì)解析幾乎不可能有任何深層的體會(huì).而在稍后幾部分重要內(nèi)容即復(fù)函數(shù)的積分理論、解析函數(shù)的Taylor展式、解析函數(shù)的Laurent展式、留數(shù)理論、共形映射以及解析延拓等的學(xué)習(xí)中，教師和學(xué)生又會(huì)更加注重于數(shù)學(xué)邏輯的推導(dǎo)和技巧的鍛煉，往往忽視了在這些內(nèi)容的教學(xué)和學(xué)習(xí)中去深化對(duì)“解析”的認(rèn)識(shí).

這樣一來(lái)，削弱了學(xué)生對(duì)解析概念的認(rèn)識(shí)和體會(huì)，一定程度上使其降低了對(duì)各部分內(nèi)容關(guān)聯(lián)度的認(rèn)識(shí)，不能從更高的視野下來(lái)系統(tǒng)把握整個(gè)課程的內(nèi)容.

五、教學(xué)的特點(diǎn)及建議

1.教學(xué)特點(diǎn)分析

由上述對(duì)解析概念的剖析探究以及復(fù)變函數(shù)論課程內(nèi)容的特點(diǎn)，結(jié)合數(shù)學(xué)教育的內(nèi)在規(guī)律，對(duì)于解析概念的教學(xué)，總結(jié)如下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）背景知識(shí)的教學(xué)，如研究的起源、發(fā)展、形成等對(duì)于解析概念的教學(xué)是必要的.恰當(dāng)?shù)谋尘爸R(shí)的引入會(huì)使學(xué)生更為自然和輕松地接受概念，并且對(duì)知識(shí)的發(fā)展會(huì)有一定的歷史的把握.

（2）解析概念對(duì)應(yīng)的實(shí)際意義，如映射的保形性、場(chǎng)的無(wú)源無(wú)旋性等內(nèi)容的教學(xué)對(duì)加深學(xué)生在概念理解和接受上有很大的作用.它會(huì)在一定程度上將概念形象化，使學(xué)生易于接受.

（3）解析概念在整個(gè)復(fù)變函數(shù)論課程各部分內(nèi)容的教學(xué)中具有紐帶作用，充分發(fā)揮并適時(shí)強(qiáng)化這一紐帶作用有利于學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的全面把握.

（4）解析及其性質(zhì)與實(shí)函數(shù)的對(duì)比在教學(xué)上有利于深化學(xué)生對(duì)解析概念的理解.函數(shù)的解析特性導(dǎo)致復(fù)函數(shù)在性質(zhì)上與一元實(shí)函數(shù)有本質(zhì)差異，在教學(xué)意比較這種差異有利于學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)解析的含義.

（5）解析的多種不同等價(jià)形式也有利于學(xué)生對(duì)概念的理解和掌握.熟悉并領(lǐng)會(huì)多種不同的等價(jià)形式不僅有助于理解概念，還有助于對(duì)整體內(nèi)容的把握.

2.相應(yīng)的教學(xué)建議

基于現(xiàn)行大學(xué)復(fù)變函數(shù)論課程的教學(xué)要求，根據(jù)上述解析函數(shù)概念的特征，結(jié)合教學(xué)過程中的典型問題以及解析概念教學(xué)的特點(diǎn)分析，對(duì)復(fù)變函數(shù)論課程中解析函數(shù)概念的教學(xué)給出如下建議：

（1）選取恰當(dāng)?shù)慕滩囊约敖虒W(xué)參考書，有目的和針對(duì)性地在教學(xué)過程中增強(qiáng)關(guān)于解析概念背景知識(shí)的教學(xué).同時(shí)注重對(duì)解析給予恰當(dāng)?shù)膶?shí)際解釋.一句話，就是要使解析這個(gè)概念在教學(xué)中不要太抽象.

（2）充分發(fā)揮解析概念在復(fù)變函數(shù)論課程中的紐帶作用.通過總結(jié)、展示各種不同形式的解析等價(jià)條件，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)解析概念的理解.同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)整體內(nèi)容的全面把握.

（3）在教學(xué)過程中，重視解析函數(shù)與一元實(shí)函數(shù)在性質(zhì)上的比較.可引導(dǎo)學(xué)生通過比較二者的性質(zhì)差異性，深化學(xué)生對(duì)解析內(nèi)涵的認(rèn)識(shí).

【參考文獻(xiàn)】

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[5]余家榮.復(fù)變函數(shù)（第四版）[M]. 北京：高等教育出版社，2010.

篇3

【關(guān)鍵詞】激光焊接；汽車制造；應(yīng)用

激光焊接技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用已經(jīng)得到普遍的采用的工藝，經(jīng)過80多年的發(fā)展，已經(jīng)逐步發(fā)展成一種應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的技術(shù)，在汽車制造中的應(yīng)用更是推動(dòng)激光焊接技術(shù)向工業(yè)化發(fā)展。

一、激光焊接技術(shù)的簡(jiǎn)介

（1）激光焊接技術(shù)的原理。激光焊接是一種高速、變形極小、非接觸的焊接方式，適合大量且連續(xù)的在線加工。激光焊接技術(shù)的主要原理是利用激光產(chǎn)生波長(zhǎng)單一的光束，選用化學(xué)能或者電能將液態(tài)、固態(tài)或者氣態(tài)介質(zhì)，通過光學(xué)震蕩器產(chǎn)生，這些光束的可傳播距離較長(zhǎng)，波長(zhǎng)差異小，被集中率非常高，形成高功率的激光束，作用于金屬表面，能夠快速達(dá)到沸點(diǎn)，將金屬汽化。當(dāng)金屬蒸汽以一定的速度離開金屬熔池的表面時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力反作用，是熔化的金屬向下凹陷，出現(xiàn)一個(gè)小凹坑。進(jìn)行繼續(xù)加熱，此時(shí)會(huì)形成一個(gè)非常細(xì)且長(zhǎng)的小孔。隨著激光束的移動(dòng)，小孔前方熔化的金屬會(huì)繞過小孔流向后方，冷卻凝固后形成焊縫。激光功率的密度決定著焊縫的深淺，激光功率密度較高時(shí)，熔深較大，焊縫深寬也就較大；激光功率的密度較低時(shí)，熔深較淺，焊縫的深寬也就較小。（2）激光焊接技術(shù)的分類。在汽車制造業(yè)中主要應(yīng)用兩類激光焊接機(jī)是CO2激光焊機(jī)和YAG激光焊機(jī)，相應(yīng)的激光焊接技術(shù)可以分為激光焊接、激光拼焊和激光復(fù)合焊接技術(shù)。（3）激光焊接技術(shù)的特點(diǎn)。一是能夠給有效的節(jié)約材料，加工的速度較快，可以減輕工作人員工作強(qiáng)度；二是激光焊接不直接接觸零件，工作產(chǎn)生噪音低，環(huán)保性強(qiáng)；三是有工作中帶來(lái)的熱量影響范圍小，造成產(chǎn)品零件熱變形非常小；四是焊縫焊接質(zhì)量較高，外觀較為美觀；五是激光焊接技術(shù)的實(shí)施設(shè)備功能多，多成套或者成系列，操作方便靈活，提高工作效率；六是焊接精度高，在激光焊接機(jī)中配備計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，能夠進(jìn)行二維立體加工或者三維立體加工；七是對(duì)于質(zhì)地堅(jiān)硬、易脆裂、熔點(diǎn)極高和極薄的材料，具有特別的功效。

二、激光焊接技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用

汽車制造成規(guī)模化發(fā)展已經(jīng)成為一個(gè)重要趨勢(shì)，在汽車制造中，焊接工藝是一項(xiàng)重要工藝，也是整車流程中重要的銜接環(huán)節(jié)，激光焊接技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使焊接環(huán)節(jié)的工作效率大大提高，從而達(dá)到汽車制造過程優(yōu)化效率的目的。目前在汽車制造中應(yīng)用最為廣泛的焊接方式有激光拼焊、激光焊接和激光焊接技術(shù)。拼焊技術(shù)是汽車制造中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，普遍應(yīng)用于汽車制造，在車身制造上的應(yīng)用更為突出。激光拼焊幫我們解決了傳統(tǒng)車身制造方式的缺點(diǎn)，傳統(tǒng)方式是將各分部件先進(jìn)行沖壓成型，之后再進(jìn)行焊接，焊接的效果總是不盡如人意，融合處處理不是很完美，甚至融合不是很好。激光拼焊過程中，在車身制造時(shí)順序和傳統(tǒng)方式正好相反，先進(jìn)行焊接，再進(jìn)行沖壓成型。激光拼焊使用零件數(shù)量少，可以節(jié)約成本，并且能夠進(jìn)行不同材質(zhì)、不同部位的鋼板焊接，焊接精準(zhǔn)度較高，這項(xiàng)技術(shù)在世界汽車制造業(yè)廣泛應(yīng)用，在奇瑞、一汽等國(guó)內(nèi)汽車公司都已近開始使用激光拼焊技術(shù)，并且是最先進(jìn)的汽車車身焊接技術(shù)。激光焊接技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用是從變速器的齒輪焊接開始的，這要求焊接不但要凈度高，還要質(zhì)量高，才可以滿足變速器齒輪對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)速度和重量的高要求。激光焊接技術(shù)具有高精度、高凈度的特點(diǎn)，可以減輕齒輪負(fù)擔(dān)。這種焊接技術(shù)的興起在20世紀(jì)80年代，克萊斯勒公司、通用公司、福特公司等最先將激光焊接技術(shù)應(yīng)用到汽車制造中，而激光焊接技術(shù)帶來(lái)的高效率、高質(zhì)量、低成本，成為美國(guó)汽車制造技術(shù)在世界領(lǐng)先地位的保障。隨著新型鎂、鋁等材料在汽車制造中的應(yīng)用，對(duì)于焊接技術(shù)的要求也越來(lái)越高，激光焊接技術(shù)不但可以減少鎂、鋁化合物的產(chǎn)生，延長(zhǎng)使用壽命，滿足功能要求，同時(shí)也兼顧了美觀。將激光焊接和電弧焊接綜合在一起，便是激光復(fù)合焊接技術(shù)，也可以看作是激光焊接技術(shù)的改進(jìn)技術(shù)，不但提高了激光焊接技術(shù)的穩(wěn)定性，焊接速度高，而且焊接的工作效率和質(zhì)量都得到很大程度上的提高。

隨著我國(guó)改革開放的不斷深入，人們生活水平不斷提高，對(duì)汽車的需求也逐漸提高，而且對(duì)汽車的質(zhì)量、外觀等方面的要求也越來(lái)越高，為了滿足這種社會(huì)需求，要求我國(guó)汽車制造企業(yè)要根據(jù)實(shí)際情況，引進(jìn)先進(jìn)的加工工藝，提高汽車制造中的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)降低成本，保證企業(yè)穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。因此，在汽車制造中廣泛應(yīng)用激光焊接技術(shù)等先進(jìn)工藝，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)汽車業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。在“九五”期間，激光焊接技術(shù)已經(jīng)被列入機(jī)械行業(yè)十大技術(shù)之一。在未來(lái)的發(fā)展中，激光焊接技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化仍是我們努力的方向。

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】焊接技術(shù) 汽車制造業(yè) 應(yīng)用與現(xiàn)狀 發(fā)展前景

一、焊接設(shè)備和焊接的材料的科學(xué)應(yīng)用

在汽車制造行業(yè)中焊絲、焊條、SnPb和CuZnMe都是比較常用的焊接材料。不同的焊接材料都有不同的特點(diǎn)，各種各樣的電焊條主要是用在手工電焊操作中，操作靈活、使用方便是其主要特性。在氣保護(hù)的焊接操作中主要使用的是藥芯焊絲，具有適應(yīng)性強(qiáng)、焊接強(qiáng)度比較高的特性。SnPb主要適用在釬焊與釬涂的應(yīng)用對(duì)象上。CuZnMe主要用于鋼結(jié)構(gòu)件釬焊，具有成本低、效果好等特點(diǎn)。焊接設(shè)備的合理科學(xué)的應(yīng)用促進(jìn)了焊接技術(shù)的高水平發(fā)揮，是焊接材料的高效質(zhì)量服務(wù)保障，同時(shí)更是不同的焊接工藝、焊接材料以及焊接對(duì)象與設(shè)備有機(jī)統(tǒng)一起來(lái)的橋梁和紐帶。因此，實(shí)現(xiàn) 焊接在工藝、材料與設(shè)備上的高度統(tǒng)一和高效服務(wù)能夠有效的減少各項(xiàng)工藝在環(huán)節(jié)上的復(fù)雜多變的銜接過程，便利了生產(chǎn)與其他各項(xiàng)操作和管理。

二、焊接技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展與汽車工業(yè)焊接技術(shù)的運(yùn)用

（一）汽車工業(yè)中焊接工藝的現(xiàn)狀。

在汽車制藥業(yè)中焊接工藝是其中一項(xiàng)最為關(guān)鍵的技術(shù)，它與汽車涂裝、沖壓還有汽車整體裝配是汽車工業(yè)中的四大技術(shù)支柱。焊接技術(shù)涉及道路產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、設(shè)備的篩選、材料的管理、現(xiàn)場(chǎng)的控制以及計(jì)算機(jī)的科學(xué)應(yīng)用和機(jī)械制造等其他學(xué)科，是一種跳躍式的發(fā)展，它是集成性能很強(qiáng)的一門綜合應(yīng)用技術(shù)。汽車工業(yè)在制造過程中總共可以分為六大部分，分別是汽車的框架、汽車的車身、動(dòng)力變速箱、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車車廂和車橋。在這六大組成中，無(wú)處不見焊接工藝的應(yīng)用，包括了各種焊接技術(shù)、焊接工藝和焊接的方法，所以人們常說(shuō)焊接工藝在汽車工業(yè)中的科學(xué)應(yīng)用在汽車生產(chǎn)的珍格格過程中都占據(jù)了無(wú)可取代的重要地位。從焊接工工藝中的壓力焊、釬焊以及切割焊和電弧焊等遠(yuǎn)離，可以將焊接工藝簡(jiǎn)單分為點(diǎn)焊、對(duì)焊、電弧焊激光焊等等。

（二）焊接工藝中點(diǎn)焊工藝的創(chuàng)新式發(fā)展。

1.鎂合金點(diǎn)焊工藝

熱傳遞性能好、導(dǎo)電性強(qiáng)是鎂合金材料的主要熱點(diǎn)，鎂合金材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)比傳統(tǒng)的金屬材料打出很多，因此在利用鎂合金材料進(jìn)行焊接時(shí)需要使用比較大的電流，電流流經(jīng)工件時(shí)所產(chǎn)生的電阻熱能夠大量融化材料金屬，在比較大的壓力下完成焊點(diǎn)的連接。由此我們可以看出，鎂合金點(diǎn)焊工藝主要是包括焊接的電流以及時(shí)間和壓力電極三大元素，鎂合金的點(diǎn)焊工藝主要是一般點(diǎn)焊和墊片附件點(diǎn)焊兩類。墊片附件工藝點(diǎn)焊在鎂合金和銅電極之間設(shè)置一定的尺寸，焊點(diǎn)的面積大、直徑大在焊接過程中焊頭可以貫穿工件是該工藝的主要特點(diǎn)。同時(shí)因?yàn)槠浜更c(diǎn)面積較大，也很容易產(chǎn)生較大的空洞，我們需要適當(dāng)增大電流的下降的時(shí)間以此來(lái)解決這一問題。

2.NdFeB永磁體激光點(diǎn)焊

NdFeB永磁材料是近年來(lái)研發(fā)出的一種新型復(fù)合材料，該材料具有性能突出的磁能和環(huán)保性，被廣泛應(yīng)用在電子和汽車制造業(yè)中。但是因?yàn)榇朋w自身具有很大的脆性，因此很容易發(fā)生易脆的問題。我們可以將一些具有剛性的材料與磁體材料相結(jié)合，進(jìn)而解決磁體材料易脆的缺點(diǎn)。

三、激光焊接技術(shù)的發(fā)展

激光焊接技術(shù)簡(jiǎn)單說(shuō)就是通過具有較高強(qiáng)度的激光照射作用使材料表面可以通過熱能的吸收進(jìn)而發(fā)生蒸發(fā)和融化，沿著實(shí)現(xiàn)規(guī)定好的方向形成焊縫，以此來(lái)達(dá)到汽車部件的焊接要求。激光焊接可以分為脈沖焊接和連續(xù)激光焊接等。脈沖焊接主要被用于材料質(zhì)料輕薄的焊接和單點(diǎn)式的連續(xù)焊接中，后者適用材料質(zhì)料較厚的的切割和焊接。總而言之，激光焊接技術(shù)的非接觸性焊接所帶來(lái)的無(wú)磨損特性是其主要的特點(diǎn)，同時(shí)還能夠提高焊接效率、降低噪聲污染低、減少環(huán)境污染的功能，在未來(lái)激光焊接技術(shù)必會(huì)得到更為全面的發(fā)展和創(chuàng)新。

四、焊接工藝在自動(dòng)化方向的發(fā)展

近年來(lái)，我國(guó)汽車制造業(yè)快速發(fā)展使得自動(dòng)化管理模式逐漸應(yīng)用到汽車生產(chǎn)的每一項(xiàng)工藝中，如電源焊接、機(jī)器人焊接和變速箱焊接都是以自動(dòng)化控制技術(shù)為主的。我們很容易就能看出，提高焊接設(shè)備的功能與自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用是分不開的。與此同時(shí)，自動(dòng)化控制工程的高效發(fā)展是離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的技術(shù)支持，可以說(shuō)自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展是隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)全面應(yīng)用而來(lái)的。隨著科技的不斷進(jìn)步，信息化時(shí)代的帶來(lái)，新的技術(shù)手段也在焊接生產(chǎn)的過程中得到應(yīng)用和創(chuàng)新。汽車制造業(yè)中具有生產(chǎn)品種多、生產(chǎn)產(chǎn)品柔性化以及產(chǎn)品小型批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，焊接機(jī)器人的研發(fā)與投入正好解決了汽車生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)特點(diǎn)，因此汽車工業(yè)在對(duì)新型汽車的生產(chǎn)線中，大力推廣焊接機(jī)器人的投入與應(yīng)用是未來(lái)汽車行業(yè)的必然趨勢(shì)。

五、結(jié)束語(yǔ)

汽車工業(yè)的快速迅猛發(fā)展對(duì)焊接技術(shù)工藝提出了更高的要求，隨著人們的物質(zhì)文化水平與生活水平都不斷提高，汽車工業(yè)應(yīng)該充分根據(jù)焊接技術(shù)的廣泛應(yīng)用做出快速調(diào)整，體現(xiàn)出了焊機(jī)技術(shù)舉足輕重的作用和創(chuàng)新的特點(diǎn)，更重要的是焊接技術(shù)需要突破傳統(tǒng)觀念的束縛，通過自主創(chuàng)新、完善管理鑒定的向著全自動(dòng)化、一體化和現(xiàn)代化的發(fā)展方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

摘 要：激光是20世紀(jì)以來(lái)，繼計(jì)算機(jī)、原子能、半導(dǎo)體之后，人類的又一重大發(fā)明。由于其用于焊接技術(shù)中具有被焊件變形極小、熱影響區(qū)小、焊接深度/寬度比高、不局限于導(dǎo)電材料、不受磁場(chǎng)的影響、焊接過程中不產(chǎn)生X射線并且不需要真空的工作條件等特點(diǎn)，目前在很多的制造領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。以美國(guó)、日本和歐盟為首的發(fā)達(dá)國(guó)家非常重視激光焊接技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，并將其列入國(guó)家的發(fā)展計(jì)劃。該文對(duì)激光焊接技術(shù)的工作原理、工藝參數(shù)、特性特點(diǎn)和在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用等方面進(jìn)行了綜述，研究表明它既是高質(zhì)量、低成本生產(chǎn)不可或缺的技術(shù)手段，又是新產(chǎn)品研發(fā)的技術(shù)保證。

關(guān)鍵詞：激光焊接 工作原理 工藝參數(shù) 特性特點(diǎn) 技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TG45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）08（a）-0059-02

焊接技術(shù)是實(shí)現(xiàn)材料永久性連接的方法，被廣泛應(yīng)用在機(jī)械制造、動(dòng)力工程、建筑工程、車輛工程、石油化工和航空航天等領(lǐng)域，已成為制造業(yè)不可或缺的加工技術(shù)。目前常用的焊接方法有電弧焊接、電子束焊接、電阻焊接和釬焊等。但這些焊接方法在空間限制和對(duì)精細(xì)件的操作等方面都存在各自的缺點(diǎn)。激光束作為一種高能量密度的熱源，因其具有高精度、高能量密度和適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，近些年在焊接領(lǐng)域得到了迅速的發(fā)展和運(yùn)用，已逐漸成為傳統(tǒng)焊接技術(shù)的補(bǔ)充和發(fā)展，并正朝著高質(zhì)量、低成本的方向發(fā)展，具有很大的發(fā)展前景和發(fā)展?jié)摿ΑＴ谖磥?lái)，其在材料連接領(lǐng)域必將起到至關(guān)重要的作用。

1 激光焊接的原理

激光焊接本質(zhì)上是非透明物質(zhì)和激光相互作用的過程。整個(gè)過程是極其復(fù)雜的反應(yīng)過程，宏觀上表現(xiàn)為熔化、吸收、汽化和反射，微觀上是一個(gè)量子過程。根據(jù)焊接的機(jī)理分為熱傳導(dǎo)焊接和激光深熔焊。熱傳導(dǎo)焊接是當(dāng)激光輻射到焊接材料上時(shí)，一部分激光被焊接材料吸收并將光能轉(zhuǎn)化為熱能，表面熱量通過以熱傳遞的形式向材料深處傳遞使焊接工件熔化，最終將焊件熔接到一起。激光深熔焊是將功率密度較大的激光束輻射到焊接材料時(shí)，材料將吸收的光能轉(zhuǎn)化為熱能，并被加熱到汽化產(chǎn)生金屬蒸汽，在金屬蒸汽離開工件表面時(shí)產(chǎn)生的反作用力的作用下，熔化的金屬液體流向四周并形成凹坑，隨著熱量的不斷產(chǎn)生，凹坑逐漸加深，當(dāng)停止激光的照射后，凹坑周邊溶液回流、冷卻后將工件焊接在一起。

2 激光焊接的工藝參數(shù)

現(xiàn)在激光焊接在各領(lǐng)域中得到了廣泛的運(yùn)用，因?yàn)楹附淤|(zhì)量出現(xiàn)問題造成的危害是十分嚴(yán)重的，故正確控制和設(shè)定影響焊接質(zhì)量的工藝參數(shù)，使其在激光焊接過程中控制在良好的范圍內(nèi)，對(duì)保證焊接質(zhì)量有著重要的意義。現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中激光焊接的工藝參數(shù)如下。

（1）焊接速度：焊接速度低會(huì)使焊接材料過度熔化，從而導(dǎo)致工件焊穿，而焊接速度過快又會(huì)使焊接的熔深過淺。所以在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中對(duì)特定材料的厚度和激光功率有一個(gè)合理的焊接速度范圍。

（2）離焦量：離焦量是激光焊接的重要參數(shù)，因?yàn)殡x焦量改變了能量密度和光斑直徑。當(dāng)離焦量較小時(shí)，激光光斑直徑小、功率密度大，熔池有較快的擴(kuò)展速度，而初始匙孔直徑減小；如果離焦量較大時(shí)，初始匙孔直徑增大，而熔池?cái)U(kuò)展速度減慢，焊點(diǎn)尺寸有可能減小。

（3）激光脈沖寬度：激光脈寬由熱影響區(qū)和熔深確定，它區(qū)別于材料熔化和材料去除，決定加工設(shè)備的體積和造價(jià)。實(shí)踐證明每種材料都有一個(gè)可使熔深達(dá)到最大的最佳脈沖寬度。

（4）激光脈沖波形：當(dāng)焊接材料表面被高強(qiáng)度激光束輻射時(shí)，將會(huì)有60%～98%的能量反射而損失掉，且材料的反射率會(huì)隨時(shí)間而變化。當(dāng)材料溫度在熔點(diǎn)時(shí)，反射率會(huì)下降，當(dāng)材料在熔化狀態(tài)時(shí)，反射率穩(wěn)定在一定數(shù)值上。

（5）功率密度：?jiǎn)挝幻娣e內(nèi)激光功率稱為功率密度，它直接影響材料的升溫時(shí)間，激光功率越大，材料表面溫度升得就越快。高功率密度在切割、打孔等材料去除加工中得到廣泛的應(yīng)用。低功率密度易形成良好的熔融焊接，在傳導(dǎo)型激光焊接中，其數(shù)值控制在104～105 W/cm2。

3 激光焊接的特點(diǎn)

（1）激光的能量釋放極其迅速，整個(gè)焊接過程在幾秒內(nèi)完成。這提高了焊接生產(chǎn)效率，并有效減少了焊接材料的氧化量。激光焊接的能量密度高并且熱量比較集中，因此焊接熱影響區(qū)極小，非常適合熱敏感材料的焊接。

（2）用偏轉(zhuǎn)棱鏡或反射鏡可以將激光束在任何方向聚焦和反射，并可用光導(dǎo)纖維傳到難以接近的位置，所以可以應(yīng)用到無(wú)法安置或難以接近的焊接地點(diǎn)。

（3）激光束聚焦后可獲得很小的光斑，并能精確定位，因此可以用于微小型工件的大批量自動(dòng)化生產(chǎn)。

（4）激光束易實(shí)現(xiàn)光束的空間和時(shí)間分光，能進(jìn)行多光束同時(shí)加工和多工位加工，因而為精密焊接提供了有力基礎(chǔ)。

（5）激光焊接在具有以上優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也存在要求焊件裝配精度高、要求光束位置不能顯著偏移、最大可焊厚度受到限制、能量轉(zhuǎn)換效率太低和設(shè)備投資較高的缺點(diǎn)。

4 激光焊接技術(shù)的應(yīng)用

隨著對(duì)焊接技術(shù)的研究和工業(yè)激光器的研發(fā)，激光焊接技術(shù)在量產(chǎn)焊接行業(yè)得到廣泛的運(yùn)用。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家激光焊接技術(shù)在航空工業(yè)、核能設(shè)備、汽車制造、塑料焊接、船舶制造和特種材料焊接等領(lǐng)域已達(dá)到與傳統(tǒng)相融合，成為一項(xiàng)成熟的焊接技術(shù)。例如德國(guó)的奔馳、奧迪、大眾，瑞典的沃爾沃等汽車制造商從20世紀(jì)80年代就在車身、車頂和側(cè)框等部位采用激光焊接技術(shù)。近期世界各大汽車制造商都把鎂合金在零部件利用的多少作為衡量其產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先程度的標(biāo)志，而鎂合金在焊接時(shí)容易形成熱脆性大、組織疏松的氧化膜，其焊接工藝更為復(fù)雜，所以近期激光焊接鎂合金成為研究的熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)對(duì)激光焊接技術(shù)的研究主要在激光焊接特性分析、控制、檢測(cè)，深熔激光焊接模擬，水下激光焊接、激光堆焊、填絲激光焊、鋁合金激光焊和寬板激光拼焊等質(zhì)量控制方面。隨著我國(guó)工業(yè)制造的發(fā)展，高效的加工技術(shù)將是未來(lái)工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，而激光焊接技術(shù)與這一發(fā)展趨勢(shì)十分匹配。但是我國(guó)在激光焊接的應(yīng)用缺少更多的數(shù)據(jù)支撐，有待進(jìn)一步深入研究。

5 結(jié)語(yǔ)

激光焊接技術(shù)是集激光技術(shù)、焊接技術(shù)、材料技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)為一體的綜合技術(shù)。作為一種新型的焊接技術(shù)由于具有很強(qiáng)的加工能力、很高的適應(yīng)性以及更加先進(jìn)的質(zhì)量檢測(cè)手段，激光焊接技術(shù)在許多行業(yè)已經(jīng)逐步取代了一些傳統(tǒng)的焊接技術(shù)。伴隨世界工藝和技術(shù)的不斷發(fā)展，激光作為非接觸柔性制造工具的特點(diǎn)必將體現(xiàn)得更加鮮明。激光焊接必然會(huì)成為綠色環(huán)保、便捷高效、節(jié)能降耗的先進(jìn)制造技術(shù)，促進(jìn)我國(guó)產(chǎn)品技術(shù)改造和工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，滿足我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展需要。

參考文獻(xiàn)

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