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| 灵活便捷的激光加工技术 |
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| 发布时间：2006-7-16
来源：华中科技大学激光加工国家工程研究中心 |
激光是20世纪的重大发明之一，它具有高亮度、良好的单色性和相干性及方向性这四大特性。由于激光加工是无接触加工，对工件无直接冲击，因此无机械变形，无冲击噪声；激光加工过程中无“刀具”磨损，无“切削力”作用于工件；激光加工过程中激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激光照射部位没有或影响极小。因此，其热影响区小，工件热变形小，后续加工最少。由于激光束易于导向、聚焦、实现方向变换，极易与数控系统配合对复杂工件进行加工。因此激光加工是一种极为灵活便捷的加工方法，生产效率高，加工质量稳定可靠，经济效益和社会效益好。
激光加工可适用于大部分的金属（碳钢、不锈钢、铝、铝合金、钛合金等）及非金属材料（玻璃、有机玻璃、纤维板、木材、纸张等），尤其是其他工艺方法无法加工的超硬材料和稀有金属等。广泛适用于：汽车、冶金、电气仪表、微电子、五金、机械制造、装饰装潢、包装、印刷、交通运输、制药、卷烟等行业。
激光切割技术，与其它的切割工艺相比，具有高速度、高精度和高适应性，割缝细、热影响区小（变形小）、切割端面质量好、切割无噪音、焊缝区组织和性能与母材接近等优点；而且，加工只需简单夹具，无需模具，可代替采用复杂模具冲切的加工方法，能够大大缩短生产周期，降低生产成本。例如可以对石油筛管进行切缝；可以对金属管材、板材进行切割，利用激光切缝技术可以降低金刚石圆锯片工作过程中产生的严重噪声污染等。
激光焊接技术，与其它的焊接方法相比，不需要电极和填冲材料，可实现定域加热、保证高速加热。因为焊接时无机械接触，排除了无关物质落入被焊零件的可能，焊接区几乎不受污染。可以对高熔点、难熔金属或不同厚度、不同金属材料进行焊接。例如利用激光焊接金刚石圆锯片及钻头，可以提高基体与金刚石刀头的结合强度，而且几何精度高，能适用于干切，克服了刀齿脱落的现象。
激光淬火技术，又称激光相变硬化，是利用聚焦后的激光束照射到钢铁材料表面，使其温度迅速升高到相变点以上，当激光移开后，由于仍处于低温的内层材料的快速导热作用，使表层快速冷却到马氏体相变点以下，获得淬硬层。具有加热速度快、淬火硬度高、淬火部位可控、不需淬火介质等优点。
激光表面熔凝技术，是采用激光束将基材表面加热到熔化温度以上，当激光束移开后由于基材内部导热冷却而使熔化层表面快速冷却并凝固结晶的表面处理工艺。特别适合于灰口铸铁和球墨铸铁的表面强化，提高耐磨性能。
激光冲击淬火技术，是采用功率密度极高的激光束在极短时间内作用于金属表面，使金属表面发生局部剧烈蒸发，产生高达105大气压的压力，使金属表面发生强烈的塑性变形，形成高密度的位错、孪晶，使材料表面强度与硬度显著提高。适合那些无法通过相变硬化进行表面强化的材料，如铝合金等。 |
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