1叙言

工程呆板做为呆板建立行业的要害分支，具备门类多、功用繁杂、组织强度高档特色。固然向来以来很少成为各式建立新技艺的实验田，但由于科技人员的改革精力和攻坚克难的勇气，新技艺也将最后推行到工程呆板建立周围，好比焊接呆板人、主动化、智能物流等。固然激光加工技艺做为一种绿色、环保、高效而且与物件无来往的加工技艺，果然也遭到行业的喜爱。

2激光加工的特色

激光加工发源于20世纪60年头的德国，其加工旨趣主若是哄骗激光器产生的高能粒子对工件的表面举行凝结平和化，并以此旨趣举行各式衍生加工技艺。由于激光光束具备很好的稳固性和抗干预性，而且对被加工件束缚前提（如加工的形态、尺寸、处境）较少，因而可对大部份金属材料和非金属材料举行高原料、高精度加工。激光加工技艺向来都是“高精尖特”的技艺代表[1，2]。

其加工特色及上风整体来讲，能够粗略为“高、快、好、省、广”，详细实质以下：

（1）高激光加工精度高、加功效率高、材料哄骗率高、经济效力高。好比一台价钱30万元的激光切割机，企业在寻常加工的环境下，一年半时候就能够收回设施成本，并产生成本。

（2）快加工速率快，由于激光的能量介质是光源，因而其加工速率特别快，最高可达m/min。当前，首先进的3G激光切割机，其速率是合流加工设施的1.5倍以上。

（3）好激光加工抗干预性好，推绝易受处境要素的影响，因而激光加工出来的零件原料特别好，精度能够和普遍的机床精加工处于统一水准（微米级）。

（4）省激光加工的产物材料哄骗率高，对比省材料；据不终了统计，激光加工与其余加工技艺比拟，可省俭材料10%~30%。其余，激光加工属于不来往加工工艺，因而设施所需求的耗材对比少，大大省俭了临盆成本。

（5）广激光加工的材料范畴至极宽广，不单能够加工金属材料，也实用于加工非金属材料。其余，激光加工材料形态对比广，直线、弧线、异形图案等均能够加工出来，真实完结无阻碍加工。

3激光加工技艺在工程呆板建立中的运用

近几年来，跟着激光加工技艺及设施的冲破，越来越多地运用于工程呆板产物建立各工序中。上面就当前工程呆板运用的合流技艺举行引见。

3.1激光加工技艺在板材切割下料周围的运用

激光切割是哄骗激光震撼器输出的激光光束经过聚焦镜聚焦，产生的高密度能量映照在材料上使之凝结挥发而举行的切割办法。与临盆中罕用的热切割法（火焰、等离子等）比拟，由于单元面积的能量大，以是能举行切割割缝较小的高精度产物。

比如，某公司下估中央占有精巧等离子切割、光纤激光切割、平板坡口切割、管相贯线切割、钻切复合一体机、型钢切割六大类设施余台，为工程呆板厂家卡特、小松、约翰迪尔以及国内工程呆板以及权属子公司产物下料，同时效劳于本地配套企业的需求。此中包罗三台二维激光切割机（见图1）、两台三维激光切割机（见图2）。激光下料产物触及险些通盘工程呆板大类运用的机罩、油箱、驾驶室等零部件产物，厚度以1~25mm板或型材为主，切割材料为从普材QA至0MPa高强度板，每年下料才力抵达2万t。

图1二维激光切割机

图2三维激光切割机

当前，工程呆板板材加工行业内的合流技艺产物所运用的激光切割机有两种，别离为CO2激光切割机和光纤激光切割机。CO2激光切割机为初期产物，技艺没有光纤激光先进，波长约为光纤的1/10。宣传正常是在与外界空气隔断的光路内举行，光纤激光在光纤中宣传，经过性更好，能量束更高，进而热影响更小，切割线更窄，有益于擢升低料效率、材料哄骗率和板材下料的热变形等。

除向例的激光切割下料外，激光切割技艺在圆孔切割、预留工艺豁口及工艺样本制做等方面运用上风显然，可运用于工艺设施孔的“以切代钻”，省去钻孔工序的时候，擢升临盆效率，以及省俭钻模板的制做花费[3]。

3.2激光加工技艺在焊接周围的运用

保守的工程呆板焊接技艺大大都采取的是气体庇护焊、埋弧焊或氩弧焊等焊接方法，焊接出来的产物通常存在着飞溅多、变形量大等原料弊病，其余产生的焊接弧光、尘土也会伤害职掌人员的身心矫健。跟着技艺的进展，产业成品临盆企业也在就怎样擢升焊接原料、效率以及节减人劳动业方面做了大批的劳动，慢慢把汽车产业白车身的呆板人焊接、流水线以及柔性建立观念引入到工程呆板焊接工序。

初期由于激光功率不够和激光焊技艺受限，无奈在多以中厚板或超厚板为主的工程呆板产物中运用。但近几年上海交通大学、哈尔滨产业大学等有名高校，针对中厚板激光焊接技艺举行了大批的钻研及实验，也产生了高功率激光深熔焊、电弧复合焊、超窄空隙多层填丝焊以及真空负压激光焊等多种焊接办法[4-8]。激光电弧复合焊技艺在工程呆板起重机臂架运用较为胜利，是将能量传输机制和物理个性霄壤之别的两种热源复合在一同，效用于统一焊接地位，能够同时表现两种热源的上风，使焊缝熔深增大、空隙搭桥才力增加，焊接效率擢升，起到1+1＞2的成果。

比如，汽车起重机伸臂材质为服从强度MPa的高强钢，采取激光-双丝MAG复合焊接（见图3）。比拟保守的焊接具备焊接适应性强，可实用于高反射和难焊接以及异种材料的焊接；擢升焊接历程稳固性，改观焊缝成形，并可消除焊接弊病，擢升焊缝原料，%全检经过；效率擢升了%，比拟简单热源焊接，复合焊接能够有用增长熔深50%，擢升焊接速率，同时保证较小的热输入；具备更高的填充效率，省俭30%以上单元焊丝用量。

图3激光-复合MAG焊运用实例

3.3激光加工技艺在再建立周围的运用

近几年，工程呆板再建立营业进展较快，一方面节能降耗，属绿色建立范畴，国度鼎力倡导；另一方面再建立后的产物功用与新品基事实当，价钱约为新品的2/3，用户也慢慢接收认同，仅投入40%~60%的制产生本，企业也高兴去做。零部件再建立主若是替换一些易损件、密封件和修理机构中的磨损，这此顶用到最要害的技艺即是高效激光堆焊技艺，也称激光熔覆技艺，要紧旨趣为哄骗高功率、高密度的激光束，在基体表面产生一层微熔层，同时预置或同步增加特定成份的直熔合金粉，以此抵达对磨损的零部件举行平匀修理的方针，也属于一种增材建立技艺[9]。同时具备较高的敏捷性，对零部件堆焊地区可选、材料可选以至功用可选，为完结产物的差别化定制供应了优良可行的建立计划。如大功率推土机底盘用履带涨紧弹簧筒由于运用中涌现磨损，再建立针对磨损地区选择激光熔覆增材解决（见图4）[10]，从耐磨多个维度目标举行探测，表面硬度及格，熔覆形态层硬度梯度正当，金相机关较好，能够使大功率推土机弹簧筒寿命擢升%，当前不单用于再建立，同时在新品上取代原镀铬+前期感到热解决工艺，大大擢升了产物行家业中的比赛力。

图4大功率推土机弹簧筒激光增材体现

3.4激光加工技艺在原料经管周围的运用

ISO原料经管体制明白请求做好零部件的历程监控，原料要具备可究查性。工程呆板厂家为有用地究查零部件原料环境和运用环境，也请求克己零部件及配套商做好永远性标记，标记的实质要紧包罗产物称呼、物料号、图号、临盆厂家、临盆日期及

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