激光灶接在钢铁行业中的应用

CO₂激光焊在钢铁行业中主要用于以下几个方面。

（1）硅钢板上的焊接

生产中半成品硅钢板，一般厚为0.2～0.7mm，幅宽为50～500mm，常用的焊接方法是TIG焊，但焊后接头脆性大，用1kWCO₂激光焊焊接这类硅钢薄板，最大焊接速度可达10m/min，投资成本仅为闪光对焊的2/3。

（3）酸洗线用CO₂激光焊机

酸洗线上板材最大厚度为6mm，最大板宽为1880mm，材料种类多，从低碳钢到高碳钢、硅钢、低合金钢等，一般采用闪光对焊。焊高碳钢时不稳定的闪光及硬化，造成接头性能不良。用激光焊可以焊最大厚度为6mm的各种钢板，接头塑性、韧性比闪光对焊有较大改进，可顺利通过焊后的酸洗、轧制和热处理工艺而不断裂。

（4）钢管的激光焊接

当采用激光焊接技术焊接钢管时，金属的熔化深度几何形状与所焊金属的热物理性能、激光辐射的吸收及反射能的数量、激光束的总功率及单位功率、焊接速度、气体保护方法和保护气体的成分都有关。焊缝区的气体保护可采用3种送气方式：①与激光束轴心线呈一定夹角；②平行于焊接件表面；③与激光束同轴。方式②可使所焊金属的熔化状态更为稳定；方式①可使金属达到最大的熔化深度，但却不能保证金属熔化的稳定性；方式③适用于焊接厚度小于3mm的金属。

激光焊接钢管的工艺流程：先将带钢成管坯，再将管坯边部卷制出比激光束焦点直径还小的间隙值，激光束的焦点均匀地落在所焊管坯的边部上。由于激光束的单位密度很高，因而在保护气氛中无论是否采用焊丝，都能以较高的速度完成焊接过程。

完成整个激光焊接钢管工艺流程的设备包括：成形机、焊接机（立式二辊式焊缝导向机架和立式二辊式焊接机架）、激光发射源、激光聚焦头、激光枪对准系统和激光枪相对管坯边部位置的随动系统。

（5）镀锡板罐身的激光焊

镀锡板俗称马口铁，其主要特点是表层有锡和涂料，是制作小型喷雾罐身的常用材料。用高频电阻焊工艺，设备投资成本高，并且电阻焊焊缝是搭接，耗材也多。小型喷雾罐身，由约0.2mm厚的镀锡板制成，用1.5kW激光器，焊接速度可达26m/min。

用0.25mm厚镀锡板制作的食品罐身，用700W的激光进行焊接，焊接速度为8m/min以上，接头的强度不低于母材，没有脆化倾向，具有良好的韧性。这主要是因为激光焊焊缝窄，HAZ组织也小，焊缝组织晶粒细小。另外，由于净化效应，使焊缝含锡量得到控制，不影响接头性能。焊后的翻边及密封性检验表明，无开裂及泄漏现象。

在船舰制造业，激光焊焊接大厚板（可加填充金属），接头性能优于通常的电弧焊，能降低产品成本，提高构件的可靠性，有利于延长船舰的使用寿命。

激光焊在航空航天领域也得到了成功的应用。如美国PW公司配备了6台大功率CO₂激光器（其中最大功率为15kW），用于发动机燃烧室的焊接。

激光焊还应用于电动机定子铁心的焊接，发动机壳体、机翼隔架等飞机零件的生产，航空涡轮叶片的修复等。

激光焊接还有其他形式的应用，如激光钎焊、激光－电弧焊、激光填丝焊、激光压焊等几种。激光钎焊主要应用于印刷电路板的焊接，激光压焊主要用于薄板或薄钢带的焊接。其他两种方法适合于厚板的焊接。