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1、 激光在金属材料表面处理中的应用讨论 摘要：随着社会发展，经济水平提升，人们生活质量不断提高，对生活用品的要求也随之升高，原有的对材料的处理技术已经不能满足人们需求，近年来，激光技术对材料表面处理技术发展起来，对于金属材料而言激光技术的应用有激光切割、激光焊接等等，本文就激光在金属材料表面处理中的应用进行讨论。关键词：激光技术；金属材料；处理与应用激光技术是一种新型的制造技术，具有自己的特点与优势，经过多年的技艺沉淀已经形成了较为完善的技术手段。激光技术对于金属材料表面处理有着多种方法，也起着不同的作用，可以满足人们日益提高的生活需求。一、激光技术激光是20世纪中发现的一种光源，激光是由刺激产
2、生辐射的光源，随后由于其亮度高、方向性好被大规模使用。激光的产生原理主要是通过光或电流中的能量碰撞其中易受刺激的物质，使其聚集大量能量，当其内部结构趋于平缓时，多余的能量再次进行释放，然后由释放出来的能量碰撞易受刺激的物质，再次聚集能量，周而复始，聚集大量能量并且都向同一方向前进，在一个方向形成强烈且聚集的光，从而使激光具有很强的穿透性，激光几乎是一种单色光波，其频率范围十分狭小，可以在一个狭小范围内迅速聚集起大量能量，通过聚集后的激光光束可以对任何材料进行切割、打孔，对材料进行处理。由于激光功率密度十分高，使其在各领域被广泛应用1。激光技术具有高效率、高精准率等优势。第一，激光技术加工速度快
3、，效率高。目前各国各领域广泛应用激光技术进行激光切割工作，各机床制造业均运用激光切割技术进行金属零部件加工工作。例如，在航空航天事业中，就运用了激光技术对铝合金进行焊接，实现了飞机制造业一大技术改革进步；在汽车制造业中，激光技术的运用有效改善了汽车机构，提高其性能应用，降低成本，改善使用情况，促进汽车行业发展。激光技术不仅仅促进了工业产业发展，对于制造业有着推进作用。随着激光技术的不断完善，激光切割的工业种类不断增多，几乎囊括了各种金属、非金属材料，例如一些高硬度、高脆性、高熔点的材料，都可以通过激光技术对其进行切割，造成复杂度高的技术作业，同时其加工速度快，效率高，使得激光技术在工业中得到广
4、泛应用。与此同时激光切割技术设置时间短，对于不同加工零件具有较好的适应性。第二，激光技术精准率高，无污染。利用激光技术进行焊接工作，激光焊接是将细小的高强度光作用于材料表面，使作用点快速融化、汽化，实现焊接目的。与传统焊接技术相比，激光焊接技术更加便捷、高效，因此激光技术是一种新型高效的加工技术，对提高产品质量、加工效率，实现生产的移动化、无污染化，减少材料损耗起着越来越重要的作用。同时激光焊接技术是一种变形很小的焊接技术，可以实现高精准焊接，还可以较低焊接缝隙宽度，减少材料损耗2。二、应用于金属材料的激光加工技术激光在金属材料加工中具有较强的时间控制性和空间控制性，适用于多种材料，特别适合现
5、代加工技术，尤其是对金属材料的加工，已广泛应用于多个领域。（一）激光切割技术激光切割技术是运用聚焦镜将激光束聚焦在材料表面，并使激光束在材料上进行一定轨迹的活动，从而形成一定形状的切缝。目前激光切割是各国应用最为广泛的激光加工技术，应用于诸多领域内。例如，汽车制造业、航空航天事业中基础零部件的切割加工工作，激光可以直接对金属材料进行切割，无需刀具和模具，激光切割使用计算机进行控制，可以对材料实行任何形状的切割，同时在计算机的控制下，激光切割技术精准度高。与传统切割方法相比，激光切割技术具有质量高、速度快、韧性强、应用广泛、精准度高等优点。激光切割技术的广泛应用，大大减少加工时间，降低加工成本，
6、提高工件质量。（二）激光焊接技术激光焊接是将细小的高强度光作用于材料表面，使作用点快速融化、汽化，实现焊接目的。激光焊接是一种高速度、变形小的焊接方式，适合工作量大，连续的加工流水线，适用于精密件、对密封性要求高的零部件加工，激光加工不仅效率高，而且对于其污染性小，大大提高了焊接水平。由于激光自身的特性，其有利于高熔点、高导热、内部物质相差很大的金属材料的焊接工作，可以轻松做好此类材料焊接工作。同时，由于激光焊接是将高强度的光作用于材料表面，使材料本身进行融化、汽化过程，因此，在焊接时不需要使用其他材料，使金属材料在焊接时不会受到污染; 其次，激光在使用过程中，由于其频率范围小，是在一个小范围
7、内聚集大量能量，所以在进行焊接工作时其焊接点也十分小，可以将其制作成及其精细的焊接仪器，进行精密仪器的焊接工作。而且，激光焊接是将激光这种光源照射在金属材料表面从而完成焊接工作，与传统的在直接在材料表面相接触焊接方式不同，焊接时不用与材料相接触，对于材料材质要求不高，适用于多种材料焊接。随着激光技术的不断提升，激光焊接能力不断增强，使其具有焊接速度快、焊缝小、焊接变形小、焊接过程无污染等特点3。三、激光对金属材料表面处理（一）激光对金属表面进行清理技术激光技术通过两方面对金属表面进行清理工作。第一，作用激光光束将热量传导给脏污粒子，粒子受热膨胀，最终脱离金属表面。第二，激光光束具有高热量，当激
8、光光束聚集在金属表面时，其受热点温度极高，可以瞬间达到几千上万摄氏度，在此直接照射下，可以瞬间将脏污粒子汽化，已达到对金属表面清理的目的。（二）激光对金属材料表面扫描技术运用激光对金属材料进行扫描，通过扫描后，材料表面会进行融化，加快了金属材料融化速度。激光扫描技术主要分为两种，激光熔凝技术和激光变相技术，是根据激光对于材料表面所造成的温度高低而区分的。其应用原理是提高金属材料表面温度，然后进行冷却，进而形成介稳结构。根据材料材质，选用适合的激光，通过激光光束对金属材料表面进行照射，使其达到一定温度，并对该温度保持一段时间，在材料没有恢复到正常温度下的内部结构时，对材料进行迅速冷却，从而形成介
9、稳结构4。在此过程中，必须注意冷却的速度、材料表面温度，以及温度保持时间，确保介稳结构的精准性。（三）激光对金属表面进行均匀化技术使用激光技术对金属表面进行融化，将金属表面物质进行溶解，然后对金属进行淬火加温，使金属表面物质相互融合，从而到达对金属表面进行均匀化的目的，相对于其他技术而言，这样处理可以使金属表面硬度大大提高5。总结：随着现代社会的快速发展，人们生活水平的提高，激光技术在人们生活中应用越来越广泛，通过激光技术进行材料处理工作，对于人们来说越来越重要。应用于激光技术对于金属材料表面处理，相较于其他技术而言，具有技术应用过程中无污染，精准度高，速度快等特点。总之，激光技术还在蓬勃发展
10、，广泛应用于社会各个方面，为工业发展带来便捷，有利于促进社会进步。参考文献：1李苏,张占辉,韩善果,任香会,刘丹,辛杨桂,高世一.激光技术在材料加工领域的应用与发展J.精密成形工程,2020,12(04):76-85.2邓敏思,吉富堂,那斌,何可人,伏振宇.激光技术在切割木质复合材料中的应用J.林业机械与木工设备,2020,48(07):9-15.3杨兵,李传翔,田晓春,杨顺.激光技术在轮轴收入中的应用研究J.机车车辆工艺,2020(04):8-10.4华志强,黎倩,黄轩,马晓玲,田维东,赵启娜.激光测风雷达在航空保障中的典型应用分析J.激光技术,2020,44(05):600-604.5畅雪苹,王丹丹,王谦.浅析激光切割技术的应用J.汽车实用技术,2020,45(17):127-129. -全文完-
