20世纪20年代爱因斯坦提出的光受激辐射的观点预见了激光的发生， 40 年后的1960年美国科学家梅曼领先研制胜利的第一台红宝石激光器标志着激光的正式降生， 随后， 激光技术迅猛发展。继固体激光器后， 气体通过激光器、化学研究激光器、染料激光器、原子激光器、离子结合激光器、半导体激光器、X 射线激光器和光纤激光器发展相继开始问世， 应用管理领域也扩展到其他诸如企业电子、轻工、包装、礼品、小五金工业、医疗服务器械、汽车、机械设计制造、钢铁、冶金、石油等，为传统文化工业的技术进行改造和制造业的现代化建设提供一个先进的技术教育装备。

与普通光相比，激光具有单色(单波长)、相干性、方向性和高光强四个特性。激光束易于传输， 其时间不同特性和空间结构特性分析可以同时分别管理控制， 经聚焦后可得到极小的光斑， 具有极高功率密度的激光光束可以熔化、气化任何其他材料， 也可对材料的局部区域活动进行研究精密快速提高加工。在加工中，热输入工件小，热影响区和热变形小，加工效率高，易于实现自动化。激光信息技术是一门具有综合性发展高新企业技术， 涉及光学、机械学、电子学等学科。同样，激光加工设备也涉及许多学科，从而决定了它的高科技和高产率。纵观中国国际和国内激光应用发展情况需要经过多年的研究设计开发和完善，当代的激光器和激光加工企业技术与设备已相当成熟， 形成了这一系列激光加工生产工艺。

介绍了激光加工技术在金属切割和焊接中的应用。

1、激光切割的特点及应用

激光切割是当前世界各国发展应用研究最多的激光加工企业技术， 在国外许多不同领域， 例如， 汽车工业制造业和机床制造业都采用激光切割方式进行钣金零部件的加工。随着高功率激光光束质量的不断提高，激光切割的加工对象将越来越广泛，几乎包括所有金属和非金属材料。例如我们可以通过利用激光对高硬度、高脆性、高熔点的材料方面进行不同形状复杂的三维立体零件切割， 这也正是由于激光切割的优势企业所在。

现在，选择激光切割系统的企业主要分为两大类: 一类是大中型制造企业，这些企业生产的产品大量需要切割、切割，并且具有较强的经济技术实力; 另一类统称为加工站，专门从事对外激光加工业务，自身无主导产品。它的存在问题一方面可满足学生一些中小企业进行加工的需要， 另一重要方面在初期对推广应用激光切割技术可以带来宣传教育示范的作用。

激光切割的几个关键技术是光、机、电一体化技术。激光光束的参数、机器与数控技术系统的性能和精度都直接通过影响研究激光可以切割的效率和品质。激光切割的精度、效率和质量随切割功率、速度、频率、材料厚度和材料质量等参数的变化而变化。

1.1 激光切割的主要优点

(1) 切割产品品质好: 切口进行宽度窄( 一般为0.1-0.5mm) 、精度高( 一般孔中心距误差0.1- 0.4mm， 轮廓结构尺寸计算误差0.1～0.5mm) 、切口以及表面不同粗糙度好( 一般Ra为12.5～25μm) ， 切缝一般可以不需要通过二次生产加工技术即可完成焊接。

(2)高切削速度，如使用2kW激光功率，8mm碳钢的切削速度为1.6m/min;2mm不锈钢的切削速度为3.5m/min，热影响区小，变形最小。

(3) 清洁、安全、无污染， 大大提高改善了操作管理人员的工作生活环境。

激光切割属于非接触光学热处理，被称为“无磨损万能工具”。工件可以通过进行分析任意形式的紧密排料或套裁， 使原材料得到学生充分开发利用。由于非接触加工，被加工部件的变形现象被最小化并且磨损量被减少。

其实就是激光进行切割亦有其不足问题之处， 就精度和切口表面粗度而言， 激光切割未能超过电加工， 就切割厚度一般而言企业难以发展达到提高火焰和等离子切割的水准。另外，它不能与转塔冲头相同，用于成形、攻丝、折叠等。

1.2 激光切割与冲床的比较

以前， 钣金加工技术行业可以利用中国传统冲床进行冲压， 以后经济发展至数控转塔冲床及复合机床。随着社会的进步，激光切割技术也被引入到金属加工行业中，成为一种发展迅速、应用广泛的先进加工方法。据非正式统计， 我国在工业企业生产中使用的激光切割管理系统可以累计已超过500台， 约占全世界正在发展运行控制系统资源总量的2%。

在金属加工行业中，激光切割广泛应用于厚度不超过20毫米的低碳钢和厚度为8毫米的不锈钢，例如自动扶梯、升降机面板、机床和食品机械罩、各种电气柜、开关柜、纺织机械零件、工程机械零件、大型电工硅钢片等。另外， 一些建筑装饰、广告、服务管理行业用的金属图案、标识、字体亦可通过利用中国激光切割制造。

数控砖塔冲床适合进行大批量生产结构形状可以简单的产品。成品有电气柜、通讯系统开关柜、电梯门板、扶手板、钢制家具等。从相同的切割进行加工与冲压技术条件相比较， 激光切割机的价格水平一般比数控砖塔冲床高， 但由于其灵活性及其它社会各方面对面的信息优势(例如中国激光切割只需按照绘图形状切割、另外亦不需制造企业模具， 使生产经营周期时间缩短) 。近年来，一些厂家逐渐认识到激光切割机带来的高效益，为了提高市场竞争力，企业在配备多台数控砖塔冲床的同时购买了激光切割机。 适应各类产品。所以， 与其说激光切割机与数控砖塔冲床存在市场竞争， 到不如说是一个互相进行补充作用更为贴切。

2、激光切割的典型应用

2.1 汽车领域的应用

先进的三维激光设备， 不但我们可以通过实现车体零件的切割， 还可实现企业整个轿车车身整体的切割、焊接、热处理、熔覆、甚至三维测量， 从而能够实现教学常规加工过程中无法得到实现的技术发展要求。德国通快公司的三维空间激光技术设备在奔驰汽车公司、奥迪公司、宝马集团公司、大众对于公司、通用航空公司、福特金融公司、雷诺公司、SKODA公司、欧宝公司、SAAB公司、VOLVO公司和戴姆勒一克莱斯勒公司可以成功地进行应用研究多年。

2.2 航空领域的广泛应用

国际上众多的航空公司发动机技术企业可以采用一个三维激光加工设备信息进行燃烧器段的高温合金材料的切割和打孔任务， 在军用和民用航空器的铝合金材料或特殊教育材料的激光切割都获得了中国成功。

3、激光焊接的特点及应用

激光焊接是一种高速、非接触、最小变形的焊接方法，非常适合大批量连续在线加工。随着中国激光设备和加工技术的发展， 激光焊接工作能力也在不断提高增强。目前，1mm板材采用4kW CO2激光焊接，焊接速度高达20m/min，如汽车工业中汽车箱体底部的大板材拼接焊接。激光进行焊接的方式方法主要有信息传导焊和穿透焊2 种。目前，熔透焊接是世界上主要的激光应用方式。近些年来， 高功率万瓦级激光器在机械、汽车、钢铁等工业管理部门工作获得了发展日益得到广泛的应用。

与其它焊接技术相比，激光焊接机的主要优点是：

(1) 激光进行焊接发展速度快， 焊缝深宽比很大( 可达5～10) ， 变形小。

(2)适用于加工有密封要求的精密零件、箱体零件和焊接零件。激光束经聚集后可获得很小的光斑， 能精密产品定位， 可应用于大批量自动化技术生产， 不仅可以生产管理效率得到大大发展提高， 且热影响区小， 焊点无污染， 大大增加提高了我们焊接的质量。

(3)激光焊缝力学性能良好，一般焊缝的力学性能优于母材。

(4)焊接时无需屏蔽或真空环境，对工业规模生产具有重要意义。

(5) 通过激光送丝焊接和激光送粉焊接等新工艺进行技术， 实现中国激光产品产业化发展应用， 开拓了激光可以焊接新的应用研究领域。

(6)可以通过焊接难以接近的部分来执行非接触长距离焊接。尤其是近几年来， 在YAG 激光进行加工企业技术中采用了光纤网络传输信息技术， 使激光焊接生产技术发展获得了更广泛的推广与应用。

总之，激光焊接具有以下优点: 强度高，超长寿命; 焊接速度快，效率高; 搭接工艺简单，废品率低; 定位精度低，适合工业生产。主要技术应用于军工生产企业、食品发展工业、化学工业、石化工业。

4、激光焊接的典型应用

4.1 激光焊接汽车用大板拼接的应用

为了能够满足我国汽车服务行业对宽幅钢板和特殊教育功能钢板的需求， 通过使用激光焊接方法进行大板拼接， 满足汽车厂大型三维功能冲压件的要求。激光焊接的应用，这类部件已实施了汽车制造商在世界各地。例如， 奔驰、宝马中国大众、通用、丰田、欧宝SAAB、戴姆勒一克莱斯勒等众多企业公司都早已发展应用。1m宽的冷轧钢板可以通过激光焊接组装成2m宽的钢板。

4.2 激光焊接在齿轮加工方面的应用

激光进行焊接一个齿轮的工艺从根本上改变了中国传统的设计和制造企业理念， 为齿轮箱体类部件的加工发展提供了更好的经济性和更为简单紧凑的结构。采用激光焊接齿轮技术，需要加工整个环形长齿环，然后切割成若干个齿环，再根据齿轮箱对传动轴的要求焊接。

5、结束语

激光加工企业技术已在众多领域可以得到社会广泛应用， 随着激光加工信息技术、设备、工艺分析研究的不断深入， 将具有更广阔的应用市场前景。