作為高能量密度束流的一種新型光源和熱源，激光廣泛應用于材料加工領域，近十幾年來得到了迅速發(fā)展?？萍歼M步和市場需求使各種新型工業(yè)用激光器的光束質量不斷提高，輸出功率不斷增加，設備成本逐漸降低，推動了激光材料加工，特別是激光焊接技術的發(fā)展。 目前，激光焊接技術幾乎已涉及各個工業(yè)領域。在航天業(yè)，尤其是武器裝備和航天飛行器結構制造中，激光焊接方法能夠顯著降低成本、提高生產效率、減輕武器和飛行器的重量，成為傳統焊接技術的有效補充，并顯示出某些獨特的優(yōu)勢。 激光焊接的特點 作為材料加工熱源，激光束的突出優(yōu)點是普通光源所無法比擬的。與傳統的焊接方法相比，激光焊接具有以下特點： （1）光束能量密度高，焊點極小，光束無惰性，因此加熱和冷卻速度極快，熱影響區(qū)和熱變形極小，可避免熱損傷。適用于焊接熱敏元件、彈性元件和高精度零件。 （2）可通過反射鏡（棱鏡）或光纖改變光路，可達性好，可在其他焊接方法難以接近的工件任意部位進行焊接，能透過透明體進行焊接。 （3）焊接時工件不受接觸力；不用電極，可焊接絕緣材料；鐵磁性材料焊接后不充磁。 （4）具有熔池凈化效應，能凈化焊縫金屬。在焊接時，由于激光的作用，焊點的金屬熔化并有一部分汽化。由于雜質吸收光能的效率高，所以雜質首先被汽化逐出，從而使焊縫中的雜質含量減少。 （5）易于與電弧或電阻等其他熱源進行復合熱源焊接。 此外，激光焊接還具有低夾具費用、高可控性、易實現自動化等優(yōu)點。激光焊接沒有電子束焊接那樣產生X射線的危險，不受電磁場干擾，在部分領域可以代替同是高能束的真空電子束焊接。隨著航天新材料、新結構的不斷涌現，激光焊接的應用將越來越重要。 激光焊接在航天產品中的應用 武器裝備和航天飛行器的批量化投產及產品技術指標的不斷提高對產品結構性能、生產工藝和加工效率提出了更高的要求。而激光焊接技術在高質高效的加工領域所體現的優(yōu)異性能使得該焊接技術成為解決某些技術難題的有效工藝手段之一。1 熱敏材料壓環(huán)的脈沖激光點焊 閥芯的熱敏材料采用0.5mm寬的壓環(huán)緊固，壓配合后進行點焊，熔深要求大于1mm。電阻點焊在如此窄的范圍內不可能達到1mm熔深，而電子束焊接的起、收束流有熱慣性，焊接過程對熱敏材料有影響。采用脈沖激光點焊時，光束無惰性、深寬比大，滿足要求。 2 鐵磁材料上抗裂填料點焊 燃燒室外壁在電子束焊接前必須填加抗裂合金才能有效防止焊接裂紋的產生。電子束焊接過程中不能有磁性干擾，若被焊材料是鐵磁性材料，采用電阻點焊抗裂合金時，焊槍與工件形成電流回路，使被焊材料具有很強的磁場，嚴重干擾電子束焊接。而激光點焊為非接觸無電極，焊點純凈，質量高，因此采用激光點焊有利于進行后續(xù)電子束焊接。 3 鈦合金飛行舵翼激光焊 飛行舵翼是典型的輕質化、高剛度的T形接頭復雜型面鈦合金結構件，一般由舵芯和蒙皮組成，以鈦合金材料為主，外型面為空間曲線型面，焊接要求連接強度高，焊后外形規(guī)整。對于飛行舵翼焊接來說，關鍵在于焊點熔池保護和焊縫軌跡的精確控制（包括焊縫盲焊對中和焊縫順序控制），因此具有柔性、能量密度高且易于控制的激光焊接就成為優(yōu)選工藝。舵翼焊接過程采用計算機編程，以實現焊接軌跡和激光焊槍姿態(tài)的精密調整，并實現焊接過程與局部保護等工藝技術的協調運動控制，保證焊接質量。4 燃料貯箱加強筋條激光焊代鉚 火箭鋁合金燃料貯箱筋條與蓋板的連接主要采用鉚接方式，導致結構件重量增加，而且鉚接部位容易腐蝕，工作量大。若采用激光焊接方法連接，則具有較高的連接強度和焊縫質量，焊接過程能量集中且易于精確控制，焊后扭曲變形? Ｓ眉す夂附蛹際躒〈車拿涌梢愿謀浣峁股杓?，大大减轻构件重量，还可姨N岣囈油非慷?、耐腐适[約吧剩檔橢圃斐殺盡? 結束語 激光焊接技術是集激光技術、焊接技術、自動化技術、材料技術、機械制造技術及產品設計為一體的系統工程，其應用過程中需將機理研究、焊接工藝、結構設計、設備制造有機結合起來，發(fā)揮整體功能。隨著航天制造業(yè)的發(fā)展，激光焊以其高能量密度、深穿透、高精度和強適應性等優(yōu)點，在航天產品生產中充分發(fā)揮了先進、快速和靈活的加工特點，使產品重量明顯減輕，焊接質量顯著提高。21世紀激光焊接技術在航天材料連接領域必將發(fā)揮愈來愈重要的作用。