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《模具工业》2001. No . 4 总 242 40激 光 加 工 技 术 在 模 具 制 造 中 的 应 用江苏理工大学(江苏镇江 212013) 张 莹 周建忠 戴亚春[摘要]随着激光加工技术的日趋成熟和工业用大功率激光设备价格的逐渐下降 ,给产品和模具的制造工艺带来了新的变革 ,在模具制造、 模具表面强化与维修、 取代模具等 3个方面 ,就激光优化模具制造工艺作了较为详细的分析和探讨。关键词 模具 激光 工艺优化[ Abstract ]Wi t h t he mat uri ng of t he las e r p r oces si ng t echnology and t he dec r easi ng of p rice of t hei ndus t rial la r ge - p owe r las e r e quipme nt , a new i nnovat ion was br ought t o t he manuf act uri ngt echnology of t he p r oduct s and t he dies and moulds . A r elat ively de t ailed analysis and dis cus sionwas made on t he las e r op t imized manuf act uri ng p r oces s f or dies and moulds f r om t hr e e asp ect s ofmanuf act uri ng , s urf ace r ei nf orceme nt and mai nt e nance , and s ubs t i t ut ive dies or moulds .Key words die and mould , las e r , t echnological p r oces s op t imizat ion1 引 言激烈的市场竞争使制造企业对快速响应市场需求和一次制造成功等要求日益迫切。而在常规制造系统中 , 产品生产所需大量模具的设计、制造和装配调试不仅耗费大量资金 , 更严重的是延长了产品生产的准备时间 , 从而延长了新产品开发周期 ,形成制造过程中的瓶颈。因此 , 如何快速有效地制造出高质量、低成本的模具及产品 , 就成为人们不断探索的课题。随着激光加工技术的日趋成熟和工业用大功率激光器设备价格的下降 , 给产品和模具制造工艺带来了重大变革。本文在模具制造、模具表面强化与维修、取代模具等 3个方面 , 就激光加工在模具制造中的应用作一些探讨。2 模具制造2. 1 模具的激光叠加制造1982年 ,日本东京大学的中川教授等人提出用薄片叠加法制造拉伸模 , 1985年 , 美国加州某公司推出了模具的激光叠加制造法 , 并获得专利 , 其工艺流程见图 1 ,原理为将激光切割的多层薄板叠加 ,并使其形状逐渐发生变化 , 最终获得所需的模具立体几何形状。日本在冲模的激光叠加制造方面已达到实用阶段 ,所制的凸、 凹模质量高 ,加工尺寸精度— — —— — —— — —— — —— — —— — ——收稿日期:2000年8月10日已达 ±0. 01mm ,切割厚度为 12mm。 经激光切割后 ,在切口表面形成深 0. 1～0. 2mm、 硬度为 800HV 的硬化层 ,用来冲裁 1mm 厚的钢板 ,单凭自冷硬化层就可冲压 10 000 件 , 如在激光切割后再经火焰淬火 ,则可冲压 3～5万件。 由于各薄板间的连接简单 ,故用叠加法制作冲模 ,成本可降低一半 ,生产周期大大缩短。用来制造复合模、落料模和级进模等都取得了显著的经济效益。图 1 激光叠加模具制造工艺流程由模具 CAD 和激光切割相结合构成一个完整的模具 CAD/ CAM 系统 ,实现板料切割的 FMS ,适用于多品种小批量生产。用激光切割的薄板来叠加合成任意三维曲面的制造系统 , 不仅为在塑性加工和模具领域中实行 FMS 提供了思路 , 而且对于内部结构复杂的模具制造 ,如型孔、 中孔体及复杂的冷却管道等 ,也是快速而经济的制造模具的有效方法 ,并且能带动其他技术如固相扩散等的发展。2. 2 快速模具制造模具 CAD三维设计二维外形NC 程序激光切割去除梯级创层面精加工成形模具装配薄片连结精加工NC 程序模 具 制 造 技 术《模具工业》2001. No . 4 总 242 41快速成型制造技术(RPM)是 80年代后期出现的一项制造技术 , 目前 RPM 技术已发展了十几种工艺方法。基于 RPM 技术快速制造模具的方法多为间接制模法 , 即利用 RPM 原型间接地翻制模具。(1) 软质简易模具 (如汽车覆盖件模具) 的制作。采用硅橡胶、低熔点合金等将原型准确复制成模具 , 或对原型表面用金属喷涂法或物理蒸发沉积法镀上一层熔点极低的合金来制作模具。这些简易模具的寿命为 50～5 000件 ,由于其制造成本低 ,制作周期短 , 特别适用于产品试制阶段的小批量生产。(2) 钢质模具制作。RPM 原型 — — — 三维砂轮— — — 整体石墨电极 — — — 钢模 ,一个中等大小、 较为复杂的电极一般 4～8h 即可完成。 美国福特汽车公司用此技术制造汽车覆盖件模具取得了满意的效果 ,与传统机械加工制作模具相比 , 快速模具制造省去了耗时、 昂贵的 CNC加工 ,加工成本及周期大大降低 ,具有广阔的应用前景。3 模具表面强化与修复为提高模具的使用寿命 , 常常需对模具表面进行强化处理。常用的模具表面强化处理工艺有化学处理 (如渗碳、 碳氮共渗等) 、 表层复合处理 (如堆焊、 热喷涂、 电火花表面强化、 PVD 和 CVD 等) 以及表面加工强化处理(如喷丸等) 。这些方法大多工艺较为复杂 , 处理周期较长 , 且处理后存在较大的变形。采用激光技术来强化和修复模具 , 具有柔性大 , 表面硬度高 , 工艺周期短 , 工作环境洁净等优点 ,因此具有很强的生命力。3. 1 激光相变硬化激光相变硬化 (激光淬火) 是利用激光辐照到金属表面 , 使其表面以很高的升温速度达到相变温度 (但低于熔化温度) 而形成奥氏体 ,当激光束离开后 , 利用金属表面本身热传导而发生自淬火 , 使金属表面发生马氏体转变 , 形成硬度高、抗磨损的表层 , 从而使金属表面得到强化。所用设备为三轴联动的数控激光加工机。影响激光强化的主要因素有激光功率、光斑尺寸和扫描速度。在强化过程中要对这些参数进行优化 , 并对具体材料选择合适的激光处理参数。对于CrWMn、 Cr12MoV、 Cr12、 T10A 及 Cr-Mo 铸铁等的常用模具材料 , 在激光处理后 , 其组织性能较常规热处理普遍改善。 例如 ,CrWMn 钢在常规加热时易在奥氏体晶界上形成网状的二次碳化物 , 显著增加工件脆性 ,降低冲击韧性 ,使用在模具刃口或关键部位寿命较低。采用激光淬火后可获得细马氏体和弥散分布的碳化物颗粒 ,清除网状 ,并获得最大硬化层深度以及最大硬度 1 017. 2HV。Cr12MoV 钢激光淬火后的硬度、抗塑性变形和抗粘磨损能力均较常规热处理有所提高。对 T8A 钢制造的凸模和Cr12Mo 钢制造的凹模 ,激光硬化深 0. 12mm ,硬度1 200HV , 寿命提高 4～6倍 , 既由冲压 2万件提高到 10～14万件。 对于 T10钢 ,激光淬火后可获得硬度 1 024HV、 深 0. 55mm 的硬化层;对于 Cr12 ,激光淬火后可获得硬度 1 000HV、 深 0. 4mm 的硬化层 ,使用寿命均得到了较大的提高。3. 2 激光涂覆激光涂覆是用激光在基体表面覆盖一层薄的具有一定性能的涂覆材料 , 这类材料可以是金属或合金 ,也可以是非金属 ,还可以是化合物及其混合物。在涂覆过程中 , 涂覆层在激光作用下与基体表面通过熔合迅速结合在一起。它与激光合金化的主要区别在于经激光作用后涂层的化学成分基本上不变化 , 基体的成分基本上不进入涂层内。激光涂覆工艺实用的材料范围很广 , 正在研究的母体材料有低碳钢、 合金钢、 铸铁、 镍铬钛耐热合金等 ,研究的添加材料有钴基合金、 铁基合金和镍基合金等。采用激光技术在有送粉器的 2kW CO2 激光器上 , 对 4Cr5MoV1Si 钢基体表面涂覆一层由镍基高温合金和 WC + W2C 粒子组成的高温耐磨合金粉末 ,在激光功率 P = 1 500W ,送粉量为 10g/ min ,工件移动速度为 2～3mm/ s 条件下 ,获得多道搭接的大面积高温耐磨合金。 在试验温度为 600℃ 时 ,硬度为 550～580HV0 .2 ; 在温度为 950℃时 , 硬度为100～200HV0 .2。 可见在 1 000℃ 左右高温下 ,涂覆层仍有很高的强硬性 , 是较理想的高温模具耐磨合金。另外 , 采用激光涂覆方法来修复已磨损的冲模及拉伸模等 ,可大大延长模具的使用寿命 ,降低模具的使用成本。3. 3 激光堆焊对于一些汽车覆盖件冲裁修边模具 , 为提高使用寿命 ,节省优质模具材料 ,刃口往往采用在较差的基体材料上堆焊一层性能优异的合金。 过去 ,堆焊大多采用人工氧 — 乙炔火焰堆焊法 ,这种方法虽然设备《模具工业》2001. No . 4 总 242 42费用低 ,但功率密度不高(102～103W/ cm 2) ,且难以进行精确控制 , 因而堆焊质量和生产率都较低。70年代以来 , 开发成功了等离子粉末堆焊技术 , 由于其具有较高的功率密度且控制性能也较好 , 因而得到了广泛的应用。但等离子堆焊存在着电极寿命短、 堆焊层母材稀释率较高等问题。80年代以来出现的激光堆焊法与使用同一材料的氧 —乙炔火焰堆焊法相比 ,激光堆焊层组织细微、 致密 ,不良品率仅为前者的 1/ 10。激光堆焊的速度快 ,生产率比氧— 乙炔火焰堆焊高 1. 75倍 , 而堆焊的材料使用量仅为其 1/ 2。而且激光堆焊层的室温硬度比氧 — 乙炔火焰堆焊的高 50HV 左右。 激光堆焊质量与激光的光束模式、 功率及堆焊速度等因素有关。4 激光加工替代模具冲压加工4. 1 激光切割替代薄板件的冲裁模激光切割替代钣金件及汽车车身制造中的冲裁修边模大有可为。三维激光切割技术 , 由于其本身具有加工灵活和保证质量的特性 , 在 80 年代就开始在汽车车身制造中应用。切割时只需用平直的支撑块来支撑工件 , 因此夹具的制作不仅成本低而且快速。由于与 CAD/ CAM 技术相结合 ,切割过程易于控制 , 可实现连续生产和并行加工 , 从而实现高效率的切割生产。切割板材所使用的激光器主要有两大类 , 即CO2 激光器和 Nd : YA G激光器 ,功率为 100～1 500W , 因为功率小于 1 500W 的激光器其振动模式为单模 , 切缝宽度为 0. 1～0. 2mm , 切割面也很整洁 ,而输出功率大于 1 500W 时激光器的振动模式为多模 , 割缝宽度近 1mm , 切割面质量较差。因 Nd :YA G的激光可通过光导纤维输送 , 比较灵活方便 ,适用于机器人手执激光喷嘴配程序控制进行精确操作 , 因此在三维切割时大多采用。影响激光切割工件质量的主要因素有切割速度、焦点位置、辅助气体压力、 激光输出功率及模式。美国福特和通用汽车公司以及日本的丰田、日产等汽车公司 , 在汽车生产线上普遍采用激光切割技术 , 它不必采用各种规格的金属模具 , 除了快速方便地切割各种不同形状的坯料外 , 还用来大量切割加工因规格不同需要更改的零件安装孔位置 , 如汽车标志灯、 车架、 车身两侧装饰线等。通用汽车公司生产的卡车仅车门就有直径为 <2. 8～<39mm 的20种孔 , 公司采用 Rofin- Sinar 的 500W 激光器通过光纤连接到装在机械手的焊头上 , 用以切割这些孔 ,1min 就完成一扇门开孔的加工 ,孔边缘光滑 ,背面平整 。<2. 8mm 孔的公差为 0. 03～0. 08mm ,<12mm 孔的公差为 - 0. 25mm～ + 0. 03mm。该公司生产的卡车和客车有 89 种孔径和孔位配置不同的底盘 ,经过优化设计 ,现在只需要冲压 5种不同的底盘 ,然后再由激光切割出配置不同的孔 ,简化了工艺 ,提高了效率 ,降低了成本。我国自然科学基金委在 1997 年把大功率 CO2及 YA G激光三维焊接和切割理论与技术作为重点项目进行资助 , 国家产学研激光技术中心的课题组成员对此进行了系统的研究 , 为在我国汽车车身制造业中应用三维激光立体加工技术做出了很大贡献。该中心为一汽轿车公司、宝山钢铁公司等国有大型企业的技术改造开展了重大工程项目攻关 , 其中开发红旗加长型轿车覆盖件的三维激光制造工艺技术 , 在我国轿车生产中是首次采用。在汽车用薄厚钢板激光大拼板拼接工艺试验研究中首次采用了激光切割替代精裁工艺技术 , 取得了较好的技术经济效果。三维激光切割在车身装配后的加工也十分有用 ,例如开行李架固定孔、 顶盖滑轨孔、 天线安装孔、修改车轮挡泥板形状等。在新车试制中用于切割轮廓和修正 ,既缩短了试制周期又节省了模具 ,充分体现出采用激光切割加工的优点。4. 2 激光打标替代冲模打标企业在其生产的零部件上常常需要打上企业自己的标志或特定的符号与数字 , 以往的方法是使用冲模打标或用铸模成型 , 打标质量不高。采用数控激光机打标不仅速度快 , 而且克服了冲模打标中常见的毛边、尖锐的边缘和畸变。由于采用计算机控制 , 因此可以打出任意复杂的图案 , 省去了模具设计、 制造及调试等环节 ,大大缩短了产品的开发制造周期 , 同时也降低了成本。因激光打标机所需功率小 ,成本低 ,打出的标记美观、 漂亮 ,现已为大多数企业所采用。4. 3 激光成形替代弯曲模成形金属板料的激光成形技术是一种利用聚焦光束以一定的速度扫描金属板料表面 (扫描速度应足够快以防止表面熔化) ,使热作用区内的材料产生明显的温度梯度 ,导致非均匀分布的热应力 ,从而使板料塑性变形的方法。与常规成形方法相比 , 激光成形《模具工业》2001. No . 4 总 242 43具有许多优点: ① 属于无模成形 ,生产周期短 ,柔性大 , 可不受加工环境限制 , 通过优化激光加工工艺参数 , 精确控制热作用区域以及热应力的分布 , 将板料无模成形; ② 因其是一种仅靠热应力而不用模具使板料变形的塑性加工方法 , 因此属无外力成形; ③ 为非接触式成形 ,所以不存在模具制作、 磨损和润滑等问题 ,也不存在贴模、 回弹现象 ,成形精度高; ④ 可使板料通过复合成形得到形状复杂的异形件(如球形件、 锥形件和抛物形件等) 。激光成形机理的实质就是弯曲机理。当激光加热板料时 , 一方面在激光作用区及其周围产生热应力 , 同时降低了被加热区域板料的屈服极根 , 从而使热应力作用区的热态材料产生非均匀的塑性变形 ,实现板料的弯曲成形。试验表明 ,激光每扫描一道次 ,金属板料可弯曲 1° ～5° ,不同的扫描轨迹和工艺参数组合能够产生不同的成形效果和不同程度的变形量 , 即可得到各种复杂形状的工件。图 2表示在工艺参数为激光速功率 1. 5kW , 激光束直径5. 4mm , 材料 SUS304 , 厚 1mm , 碳涂覆面的条件下 ,激光扫面速度与材料弯曲角之间的变化关系。图 2 激光扫描速度对弯曲角的影响现在世界上许多国家都投入较大的人力、物力对激光成形技术进行专项研究 , 在某些领域现已开始了初步的工业应用。波兰基础技术研究所的HFrackiewicz 教授利用激光成形先后制造出了筒形件、 球形件、 波纹管和金属管的扩口缩口、 弯曲成形等;德国学者 MGeiger 等将激光成形与其他加工工序复合运用于汽车制造业 , 进行了汽车覆盖件的柔性校平和其他成形件的成形 , 而且对弯曲成形过程进行计算机闭环控制 , 提高了成形精度。德国Trumpf 公司于 1997 年开发了商品化激光成形多用机床 Trumat ic L 3030。 相信随着研究的不断深入以及其他相关技术的发展 , 激光成形技术将逐趋成熟 ,进入实用化阶段。5 结束语激光加工技术作为一种先进的加工工艺 , 在国外各行业已得到了广泛的应用 ,我国机械行业在 “九五”期间也将其作为十大技术之一。国家自然科学基金委也把激光加工工艺和激光加工设备的研究作为重点研究项目进行资助 , 并明确指出其主要应用领域应该在汽车制造业。模具作为一种工具 , 其生产周期、质量和成本直接影响产品的制造过程和销售。而激光作为一种万能加工工具 , 在减少模具制造装备 ,缩短模具制造周期 ,降低制造成本和保证模具质量等方面具有很大的优势。如何在实际生产中应用激光加工技术来优化模具制造工艺 , 对传统的模具制造工艺进行改进和组合 , 需要我们做出不断的努力。参 考 文 献1 陈大明 ,徐有容 . 模具钢表面激光熔覆硬面合金层改性研究.金属热处理 ,1998 , (1)2 李懦荀 ,平雪良.连续激光强化模具刃口的工艺研究.电加工 ,1995 , (6)3 孙中发 . 我国激光产业发展对策.上海交通大学学报 ,1997 , (10)4 曹 能 ,冯 梅.激光加工技术在汽车工业中的应用 ,宝钢技术 ,1998 , (3)5 管延锦 ,孙升.激光快速成形与制造技术及其在汽车工业中的应用.汽车工艺与材料 ,1999 , (9)6 A Domenico . 加工汽车车身部件的三维激光切割技术 .机电信息 ,1999 , (6)7 周建忠 ,袁国定.应用激光强化技术提高覆盖件模具寿命.模具工业 ,2000 , (4)8 胡晓峰 . 基于数控激光切割的快速制模方法研究 . 江苏理工大学硕士论文 , M Geiger ,F Voll tert sen. 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激光加工就是利用其所具有的输出光线的高指向性和高能量，进行微小孔及狭缝等的精密加工、切割、微细焊接等。下面是我整理了激光加工技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!
谈机械制造激光加工技术
摘要：激光加工就是利用其所具有的输出光线的高指向性和高能量，进行微小孔及狭缝等的精密加工、切割、微细焊接等。激光有固体激光、液体激光和气体激光等。目前，作为加工用的以固体激光为最好。
关键词：机械 制造 激光 加工 技术
激光是通过入射光子使亚稳态高能级的原子、离子或分子跃迁到低能级受激幅射(不是自发幅射)时发出的光，也可解释为“光受激幅射后发射加强”。它是由于受激发射的发光放大现象。激光具有单色性好、方向性强、能量高度集中等特性，因此在军事、工农业生产和科学研究的很多领域中得到了广泛应用。激光加工就是利用其所具有的输出光线的高指向性和高能量，进行微小孔及狭缝等的精密加工、切割、微细焊接等。激光有固体激光、液体激光和气体激光等。目前，作为加工用的以固体激光为最好。
激光加工具有以下特点：激光加工不需要加工工具，所以不存在工具损耗问题,很适宜自动化连续操作，可以在大气中进行。功率密度高，几乎能加工所有的材料，如果是透明材料(如玻璃)，只要采取一些色化和打毛 措施 ，仍可加工。加工速度快，效率高，热影响区小。因不需要工具，又能聚焦成极细的光束，所以能加工深而小的微孔和窄缝(直径可小至几微米，深径比可达10以上)，适合于精微加工。可通过透明材料(如玻璃)对工件进行加工。
1、激光器
气体激光器
通常用二氧化碳激光器。
二氧化碳激光器的激光管内充有二氧化碳，同时加进一些辅助气体，这些辅助气体有助于提高激光器输出功率。二氧化碳激光器是目前气体激光器中连续输出功率最大、能量转换效率最高的一种激光器，能以大功率连续输出波长的激光，而且方向性、单色性及相干性好，能聚焦成很小的光斑。缺点是设备体积大，输出瞬时功率小，而且是看不见的红外光，调整光束位置不方便。
固体激光器
包括红宝石激光器、钇铝石榴石激光器、钕玻璃(掺钕的盐酸玻璃)激光器等。固体激光器的特点是体轵小，输出能量大，可以打较大较深的孔;但其能量转换效率低，制造较难,成本高。而二氧化碳激光器则具有造价低,结构简单,工作效率高，打孔质量好等优点;不足是体积大，占地面积大。
2、影响激光加工的因素
激光主要用于各种材料的小孔、窄缝等微型加工，虽然也有生产率和表面粗糙度的要求，但主要是加工精度问题，如孔和窄缝大小、深度和几何形状等。因工艺对象的最小尺寸只有几十微米，所以加工误差一般为微米级。为此，除保证光学系统和机械方面精度外，还有光的特殊影响。
输出功率与照射时间
激光输出功率大，照射时间长，工件所获得能量大。当焦点位置一定时，激光能量越大， 加工孔就大而深，锥度小。照射时间一般为几分之一至几毫秒。激光能量一定时，照射时间太长会使热量传散到非加工区;时间太短则因能量密度过大，蚀除物的高温气体喷出，也会使激光使用效率降低。
焦距与发散角
发散角小的激光束，经短焦距的聚焦物镜以后,在焦面上可以获得更小的光斑及更高的功率密度。光斑直径小，打的孔也小,且由于功率密度大，打出的孔不仅深，而且锥度小。
焦点位置
焦点位置低，透过工件表面的光斑面积大，不仅会产生喇叭口，而且因能量密度减小而影响加工深度。焦点位置太高，同样，工作表面尖斑大，进入工件后越来越大，甚至无法继续加工。激光的实际焦点在工件表面或略低于工件表面为宜。
光斑内的能量分布
激光束经聚焦后，在焦面上的光点实际上是一个直径为d的光斑，光斑内能量分布不均。中心点的光强最大，离开中心点迅速减弱，能量以焦点为轴心对称分布，这种光束加工出来的孔是正圆形的。若激光束能量分布不对称，打出的孔也不对称。
激光的多次照射
激光照射一次，加工孔的深度大约是孔径的五倍左右，且锥度较大。激光多次照射，深度将大大增加，锥度减小，孔径几乎不变。但是，孔加工到一定深度后，由于孔内壁的反射、透射以及激光的散射或吸收及抛出力减小，排屑困难等原因，使孔前端的能量密度不断减小，加工量逐渐减少，以致不能继续加工。
第一次照射后打出一个不太深而且带锥度的孔;第二次照射后，聚焦光在第一次照射所打的孔内发散，由于光管效应，发散的光在孔壁上反射的下深入孔内，因此第二次照射后所打出的孔是原来孔形的延伸，孔径基本上不变。多次照射的焦点位置固定在工件表面，不向下移动。
工件材料
各种工件材料的吸收光谱不同，经透镜聚焦到工件上的激光能量不可能全部被吸收，有相当一部分能量被反射或透射散失，吸收效率与工件材料吸收光谱及激光波长有关。在生产实践中，应根据工件材料的性能(吸收光谱)选择激光器。对于高反射和透射率的工件表面应作打毛或黑化处理,增大对激光的吸收效率。
3、激光加工的应用
激光打孔
利用激光打微型小孔，目前已应用于火箭发动机和柴油机的燃料喷嘴加工、化学纤维喷丝头打孔、钟表及仪表的宝石轴承打孔、金刚石拉丝模加工等方面。
激光打孔不需要工具，适合于自动化连续打孔。采用超声调制的激光打孔，是把超声振动的作用与激光加工复合起来。把激光谐振腔的全反射镜安装在超声换能器变幅杆的端面上作超声振动，使输出的激光尖锋波形由不规则变为较平坦排列，调制成多个尖锋激光脉冲。由此可以增加打孔深度，改善孔壁粗糙度和提高打孔效率。
激光切割
激光切割具有如下特点：(1)可以用来切割各种高硬度、高熔点的金属或非金属材料。(2)切缝窄，可以节省贵重材料(如半导体材料等)。(3)速度快，成品率高，质量好。目前，激光切割已成功应用于半导体材料、钛板、石英、陶瓷等材料的切割加工中。
激光焊接激光焊接与激光打孔的原理稍有不同
焊接时不需要那么髙的能量密度，使工件材料气化、蚀除，只需将工件加工区烧熔粘合在一起。因此，激光焊接所需的能量密度较低，通常可用减小激光输出功率来实现。
脉冲输出的红宝石激光器和钕玻璃激光器适合于点焊;而连续输出的二氧化碳激光器和YAG激光器适合于缝焊。
激光焊接过程迅速，被焊材料不氧化，热影响区小，适合于热敏感元件焊接。
参考文献
[1]哈尔滨工业大学,上海工业大学.机床夹具设计(第二版).上海:上海科学技术出版社,1989.
[2]刘文剑等.夹具工程师手册.哈尔滨：黑龙江科学技术出版社,1992.
[3]李庆寿.机床夹具设计.北京:机械工业出版社,1984.
[4]孔巴德.机床夹具图册.北京:机械工业出版社,1984.
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在我国经济组成中，汽车产业对促进国民经济发展和社会进步具有重要的战略意义。下面是我为大家精心推荐的关于汽车的科技3000字论文，希望能对大家有所帮助。汽车的科技3000字论文篇一：《试谈汽车超载监测系统》 摘 要： 为了实时识别各种车型的超载车辆，该系统基于开源计算机视觉库(OpenCV)，先根据车辆照片库建立车型分类器，然后使用数字摄像机拍摄进入监控区域的车辆，在视频中使用分类器识别车型，根据所识别得到的车型去查询数据库获得该车型的核载，再通过动态称重技术获得车辆的实际载重，及时判别车辆是否超载。此 方法 可避免过去使用统一重量衡量不同车型是否超载的弊端，并可同时免线圈测量车速。测试结果表明系统能快速准确地识别出车型。配合动态称重系统，就能实时得出所通过的车辆是否超载，对公路养护和道路交通安全有相当大的实用意义。 关键词： 超载监测; 视频识别; OpenCV; 动态称重 超载车辆的危害很大，主要表现在加速道路损坏和危害道路交通安全，人们都深知其危害性，所以治理超载一直是公路监管部门的工作重点。传统的自动超载信息系统都是使用统一标准，对所有车辆都应用同一个整车重量划分是否超载，这样会遗漏部分实际上已经超过该车型核载的超载车辆。实际上，这部分车辆对道路交通同样造成严重影响。鉴于此，本系统首先识别出车辆的车型，再查询得到该车型的核载重量，对比实测重量，便得知是否超载。理论上能够适用于所有车型。 利用摄像机较长的视域，附加设计了一个测速系统，能方便地得出超速数据，以便作为超速监测和供给动态称重系统作参考。 1 系统构成 系统方案 系统主要工作过程为：车辆驶入摄像机监视范围，视频流通过以太网传输到后台处理系统，处理系统通过处理视频识别出车辆的车型，然后根据车型从数据库中查出相应的核载重量;同时，安装在地面的动态称重设备测出车辆的实际载重。两个数据对比即可得出车辆是否超载。系统流程如图1所示。 为了加快处理速率，在程序设计过程中多处使用了多线程并行处理。 OpenCV及其分类器介绍 传统的图像处理软件大多为Matlab，用于开发算法最为快捷，但是其处理速度慢，难以跟上视频处理的需求，所以选用了Intel牵头开发的开源计算机视觉库(OpenCV)。新版的OpenCV已经在易用性上已经接近Matlab，再加上其开源性，很多算法均已公开，加快了开发进程。另外，目前OpenCV已经提供C，C++，Python等语言接口，且支持Windows，Linux，Android和IOS等主流平台，资源相当丰富。对于计算机平台，OpenCV支持多线程并行计算和图形处理器(GPU)计算，这将能大大加快计算速率，用其开发本系统的demo是首选。 图1 系统流程图 为了从视频流中识别出车型，需要使用分类器[1]。所谓分类器，是利用样本的特征进行训练，得到一个级联分类器。分类器训练完成后，就可以应用于目标检测。分类器的级联是指最终的分类器是有几个简单分类器级联组成。每个特定的分类器所使用的特征用形状、感兴趣区域中的位置以及比例系数来定义(如图2所示)。 图2 特征分类 首先使用弱分类器分出货车和客车等车型，然后再分出大中小型货车，最后再精确分类，获得准确的车型。新版本的OpenCV已经支持多种特征的分类器，如SVM，LBP，PBM等。因为系统实时性要求较高，这里选取训练和分类速率都较高的LBP特征分类器。 训练分类器 使用分类器的需要首先训练，即让分类器“认识”目标，为了训练分类器，需要准备样本，样本包括正样本和负样本。正样本即包含目标的灰度图片，而且每张图片都要归一化大小，负样本则不要求归一化，只需要比正样本大即可(使得可以在负样本中滑动窗口检索)。 OpenCV提供了专门的工具用以整理训练样本的原始数据，只需准备好正、负样本，归一化然后转成灰度图，再使用两个描述文件分别记录这些样本集合，然后输入程序即可整理出原始数据。为了准备正样本，借助OpenCV提供的HighGUI模块，在此专门编写了一个GUI截图工具，界面如图3所示。为了能从不同角度识别车辆，准本正样本时需要准备从一定角度范围描述车辆的样本。 图3 GUI截图工具界面 接下来就是训练分类器，这部分工作直接关系到系统的鲁棒性。同样，OpenCV提供了专门工具训练分类器，既有旧版也有新版，为了有更多特性，在此选择新版本的训练程序。 由于这是基于统计的方法，要对大量数据进行处理，如果选择Haar特性，训练周期会比较长，不利于系统的搭建，所以选择用LBP特性训练分类器。从机器性能方面考虑训练时间，使用英特尔线程构建模块(TBB)重新编译OpenCV，就能得到多核加速，且有利于接下来的程序性能。分类器分为三级，分别为：货车、客车分类器，大、中、小型货车分类器和具体车型分类器。由于客车按载客数区分是否超载，车辆总重不会对公路造成严重损坏，所以本系统无需对客车作出具体车型区分。但若然具体管理部门需要统计车型信息，可以进一步加上客车车型分类器。实际使用时，由于要应对车辆车身的喷漆变化或者小范围合法改装等情况，分类器的分类除了在系统筹建的时候大规模训练外，在系统运行时也应继续训练分类器，增加统计数据，使得识别结果更加精确。 识别车型及获得核定载重 训练好分类器后，最直观的测试方法是直接输入测试视频，检查识别效果。新版本OpenCV提供一个C++类CascadeClassifier，该类封装了基本的目标识别操作，使得只需要使用该类的实例加载训练好的XML文件，然后逐帧检测即可。若发现目标，结果将会存放在C++标准模板库(STL)容器vector中。但直接对每帧图像使用CascadeClassifier：：detectMultiScale方法将会大大加重系统的工作量并且在多车辆的情况下无法区分开各车辆，为此，首先需要发现车辆，然后区分不同的车辆目标，再对每一个目标单独进行分类识别。 具体的主要操作的顺序为： (1) 系列的图像预处理操作，降低图像噪音。 (2) 图像差分，发现车辆轮廓[2]，得到运动掩码。图像差分有两种主要方式，分别是帧间差分和背景差分。帧间差分速度快，但容易产生空洞，且无法分离出缓慢运动的车辆;背景差分速度慢，但分离效果好。考虑到如果车辆是缓慢进入测速区，则称重数据可靠性高，而且没有超速，进入识别点的效果好，所以选择帧间差分，这里使用能有效减小前景空洞的三帧差分算法[2]。 (3) 结合运动掩码更新历史运动图像、计算历史运动图像的梯度。 (4) 分割运动目标，得到一辆一辆的车，并跟踪。为区分开图像中的每一辆车，需要对其进行标记，这里使用的方法为： [Mkx，y=ID ifMk-1x，y≠0&k-1≠10 ifMk-1x，y=0 ] 式中：Mk(x，y)为分割出来的单独车辆目标的第k帧感兴趣区域矩形。这种方法虽然鲁棒性较好，但是因为重复计算量大，运算速度有限，所以在确定每辆车的ID后，使用OpenCV提供的更为快速的Camshift算法[3]继续跟踪。 (5) 计算每辆车的运动方向。这部分关系到运动目标筛选，在部分场合，摄像机的视野可能会涉及逆向车道。在这种情况下，可以通过筛选符合主要行驶方向的车辆来排除其他车辆或无关运动目标的干扰。 (6) 车辆进入测速区，开始测速。 (7) 车辆离开测速区，结束测速并计算速度。使用TBB进行并行分类识别车型。由于OpenCV新版矩阵结构Mat的所有操作使用原子操作，大大减轻了多线程编程的工作量，所以这里使用多线程并行操作是最佳选择。 (8) 根据所安装动态称重系统的车速要求，判断是否需要引导车辆到检测站进行检查。 获得实际载重 在视频分析中发现车辆后，对比动态测重模块中测得的实际载重。这里需要把应用场合分为两种情况：高速测重和低速测重，至于高低速的阀值，这根据不同动态称重系统的性能而定[4]，在系统安装时根据动态称重系统参数设置即可。由于目前高速测重技术的精度未达到作为证据的要求，所以在高速测重的场合，所得车重数据只能作为初步判断，若初步发现车辆超载，需要进一步引导车辆到大型地磅再次静态测量，并作其他处理。在低速测重场合，测得的动态数据可靠，可直接作为证据使用。所以系统的运行需要测速模块的配合。 无论高速场合与低速场合，本系统都能实现视频测速功能，可以直接用作超速抓拍系统，降低了公路部门的重复投入成本。 测速方法 测速测量车辆通过测速区所用的时间，然后用测速区长度除以时间而粗略估计得到。考虑到摄像机视域限制，设定的测速区域并不长，只有20 m左右，而且速度是用于参考载重信息是否有效的，所以无需太精确，因而可认为车辆是直线经过测速区域的。测速区的长度需在系统安装时手工进行长度映射。另外，确定通过测速区域的时间差使用帧率和帧计数得出，这样在多线程处理的情况下，可以排除系统时钟和处理速率的干扰，得出准确时间差。 2 测量结果 为快速测试系统性能，直接使用测试视频替代摄像机输入。使用微软Visual Studio 2010 MFC + OpenCV 编写一个即时处理程序，界面如图4所示。 图4 运行在Windows平台上的系统 测试使用一台Intel Core i5M处理器(主频 GHz+智能变频技术)、6 GB内存、 操作系统 为Windows 7 64 b的普通 笔记本 计算机，测试代码尚未使用图形处理器(GPU)计算，但代码在识别部分应用了TBB进行多核并行加速计算。 测试视频共两段，分别在两个不同的场景拍摄，第一段只有一辆公交车，场景较为简单;第二段则是多车多人环境，并且有车辆并行的情况，场景较为复杂，干扰较多。 第一段视频主要用于测试系统的极限性能，在测试开始前，先用转码工具把同一段视频转成不同帧率和分辨率的几段视频，其中视频的宽高比不变。输入视频测试后的结果如表1所示。 视频原始长度为6 s，双斜线为该场景的称重和测速区域。 测试结果表明：系统能实时处理标清视频流，但对高清视频还需进一步优化。 第二段视频主要测试系统的车型识别能力，测试数据如图5所示。 表1 输入视频测试后结果 图5 多车并行时能够准确区分 第二段视频夹杂较多无关目标，如行人、抖动的树枝横向行驶的车辆等，其中双白线之间区域为本场景的称重测速区域。 通过测试，可以看出无关目标能被全部排除，体现了车辆筛选很好的鲁棒性。视频中共通过9辆汽车，所有车辆均本正确识别车型。 3 结 语 通过测试数据可以看出，本系统提出的车型识别算法能适应不同场景和一定的环境变化，具有较高的效率和鲁棒性。随着计算机及其他数字信号处理(DSP)设备的信息处理能力不断提高，应用实时视频处理技术促进智能交通的能力将更大更稳定。若本系统能真正应用在智能交通系统上，有望对遏制道路超载超速现象做出贡献。 参考文献 [1] LIENHART Rainer， MAYDT Jochen. An extended set of Haar?like features for rapid object detection [J]. IEEE ICIP， 2002 (1)： 900?903. [2] 徐卫星，王兰英，李秀娟.一种基于OpenCV实现的三帧差分运动目标检测算法研究[J].计算机与数字工程，2011(11)：141?144. [3] BRADSKI G R. Computer vision face tracking for use in a perceptual user interface [EB/OL]. [2010?12?02]. [4] 张波，鲁新光，邓铁六，等.动态车辆称重物理模型与提高动态称重准确度研究[J].计量学报，2009(5)：426?430. [5] 唐双发.基于OpenCV的车辆视频检测技术研究[D].武汉：华中科技大学，2009. [6] 詹群峰.基于OpenCV的视频道路车辆检测与跟踪[D].厦门：厦门大学，2009. [7] 郭旭，张丽杰.运动目标检测视频监控软件的设计与实现[J]. 计算机技术与发展，2010，20(8)：200?207. [8] 周品，李晓东.Matlab数字图像处理[M].北京：清华大学出版社，2012. [9] 陈胜勇，刘盛.基于OpenCV的计算机视觉技术实现[M].北京：科学出版社，2008. [10] 刘瑞祯，于仕琪.OpenCV教程基础篇[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007. [11] 范伊红，彭海云，张元.基于SVM 的车型识别系统的设计与实现[J].微计算机信息，2007，23(5)：296?297. [12] 李庆忠，陈显华，王立红.一种视频运动目标的检测与识别方法[J].模式识别与人工智能，2006，19(2)：238?243. [13] [美]REINDERS J， 聂雪军. Intel Threading Building Blocks编程指南[M].北京：机械工业出版社，2009. [14] 刘慧英，王小波.基于OpenCV的车辆轮廓检测[J].科学技术与工程，2010，10(12)：2987?2991. 汽车的科技3000字论文篇二：《试谈现代科技在汽车焊接工艺中的应用》 摘 要：随着我国汽车保有量的不断增加，汽车售后市场呈现了井喷式的发展趋势，与汽车相关的售后市场服务行业开始兴起。其中汽车维修是后市场比较火爆的行业，汽车的使用必然会涉及汽车的维修。因此，为了能够更好的实现汽车维修效率，提高汽车维修的质量，应该加强对于汽车维修行业的行业监管以及对汽车维修技术的提升。目前，诸多的现代化技术开始不断的应用到汽车维修之中，其中尤其以焊接工艺为主。因此，本文重点对汽车焊接工艺中现代科技的应用进行分析，从而探讨其未来的发展趋势。 关键词：现代科技;汽车;焊接技术;工艺 引言 汽车加工与制造以及汽车维修领域，都会涉及汽车的焊接技术。目前，随着技术的不断发展，尤其是汽车生产制造业的蓬勃发展，已经可以实现汽车车身以及车辆配件的无缝焊接技术。车身的加工甚至采用模具化加工的形式，从而减少了因为焊接造成的不足。因此，目前，焊接工艺在汽车后市场应用比较广泛，尤其是在汽车的维修市场中，当汽车出现事故的时候，就会采用焊接技术进行维修，从而让汽车能够保证正常的使用。此外，在汽车的加装方面，焊接技术更加的适用，并且通过引进先进的现代科技，从而让焊接效果与质量都更加完善。 一、汽车焊接工艺的应用领域分析 在汽车领域中，由于越来越多的高新技术被应用，是的汽车生活更加丰富。对于我国而言，随着汽车保有量的不断增加，汽车售后市场出现了井喷的状态。在汽车售后市场中，汽车的维修与保养占据着非常重要的地位，也让汽车的服务产业有了较大的发展。对于汽车的焊接工艺而言，最早是应用于汽车的车身焊接。但是，随着技术的发展以及车身制造工艺的发展，汽车车身开始使用模具制作，从而降低了因为焊接而造成的车身问题。那么，下面就对现代化的汽车的焊接工艺主要应用领域进行分析： 1、在汽车的维修领域中有非常广泛的应用;汽车维修属于汽车售后市场领域，由于汽车驾驶的过程中，难免会出现碰撞的现象，从而造成了汽车车身或者是相关配件的损坏。因此，在这种情况下，就可以使用汽车的焊接工艺，将损坏的部分采用焊接的方式，从而进行汽车的维修工艺。 2、人们对于汽车的装饰和改装越来越感兴趣。虽然在汽车检测的过程中，对于擅自改装会进行处罚，但是有车一族们仍然热衷于对于汽车的改装和装饰。其中，对于汽车尾翼的安装非常常见。汽车安装尾翼以后，就显得非常运动动感，有一种非常霸气的感觉。因此，为了让汽车的外观更加个性鲜明，需要对汽车的外观进行相关的改装，从而实现车主所需要的效果。而对于尾翼的加装而言，就一定要采用焊接技术，从而使得汽车的尾翼牢固坚实。因为安装尾翼还是存在一定的风险的，当车速达到一定程度的时候，就需要保证汽车的尾翼的稳定性。 3、对于汽车的车身配件的焊接工艺;汽车在使用的过程中，经常需要在配件方面进行焊接，此外对于在配件之间的结合方面，也需要在适当的情况下使用汽车焊接技术。因此，对于汽车的焊接工艺而言，主要在车身焊接、汽车改装以及汽车配件之间主要进行应用。 二、现代科技在汽车焊接工艺中的应用 随着现代科技的不断发展，汽车焊接工艺中也不断的引入了现代的科技技术。其中最为重要的就是计算机技术，计算机的单片机远程通信技术以及3Dmax等技术开焊接始不断应用到汽车的焊接工艺中。由于人工焊接技术容易在焊接的过程中出现失误，无法实现循迹操作，从而造成焊接的不完美。因此，采用计算机单片机技术，可以进行程序编译，将需要焊接的部分利用3Dma x的进 行仿真，从而保证在焊接的过程中，其能够实现完美的循迹焊接，降低了焊接过程中出现的失误。 此外，在焊接的工艺方面，又引入了一些工艺以及化工技术。传统的高温焊接技术，不仅仅容易造成伤害，更是对操作人员有一定的影响。因此，使用现在的氩弧焊焊接技术，虽然温度更高，但是焊接的质量有所提高。对于焊接的接口以及焊面的平整度，都有了显著的提高。因此，随着现代科技的不断发展，促进了多个行业工艺的提升。对于汽车的焊接工艺而言，引入计算机技术并且实现真正的智能化以及自动化焊接，从而让焊接工艺更加安全方便，有效的提升焊接的效率，保证在焊接的过程中，达到质量的提升以及客户的满意提升。总之，要充分适应时代的发展，让更多的现代科技不断的应用到汽车的焊接工艺之中，从而保证其在不断的发展过程中，符合现有时代的发展理念，满足客户不断提升的硬性要求，实现现代化的汽车焊接工艺。 三、机器人焊接工艺是现代汽车焊接技术的发展前景 汽车焊接最主要的是车身的焊接。在汽车制造公司车身的主要焊接方法为弧焊、点焊、二氧化碳保护焊等。随着社会的发展，人民生活水平的提高，用户个性化需求的日益强烈，对汽车的安全性、美观性与舒适性的要求越来越高，同时汽车制造企业为了追求更大的经济效益，对焊接精度、焊接质量和焊接速度等的要求越来越高，因此建立一条现代化的生产流水线就显得非常重要。而焊接机器人的应用促进了现代化流水线的建立。现代化的焊接流水线主要是满足多车型、多批次的市场需求，提高车身车间生产能力的柔性和弹性。因此现代焊接线必须具有柔性。那么如何才能使焊接线具有柔性呢?普通的焊接线是刚性的，主要由焊接夹具、悬挂点焊机、弧焊机和多点焊机等组成。 这种焊接线一般只能焊接一种车型的车身，那么为了满足市场多元化的需求，就需要重新建立焊接流水线。这对企业来说是非常不利的，企业是追求利润为目的的，并且重新建立流水线造成了财力、人力、物力的浪费。于是建立柔性化焊接生产线摆在了企业面前。机器人的出现与应用满足了汽车企业的现代化的需求，实现了焊接生产线的柔性化。那么在车身焊接线上应用的机器人主要有几种:点焊机器人、弧焊机器人和激光焊机器人。这些机器人的应用，使焊接实现了机器人代替工人工作。 1、点焊机器人：主要进行的是点焊作业，在点与点之间移位时速度比较快，从而减少了移位的时间，通过平稳的动作、长时间的重复工作和准确的定位，取代了笨重、单调、重复的体力劳动，更好地保证了焊点质量，使工作效率得到了很大的提高。它是柔性自动生产系统的重要组成部分，增强了企业应变能力。 2、弧焊机器人：弧焊过程比点焊过程要复杂得多，对焊丝端头的运动轨迹、焊枪姿态、焊接参数都要求精确控制。具有较高的抗干扰能力和高的可靠性。能实现连续轨迹控制，并可以利用直线插补和圆弧插补功能焊接由直线及圆弧所组成的空间焊缝，还应具备不同摆动样式的软件功能，供编程时选用，以便作摆动焊，而且摆动在每一周期中的停顿点处，机器人也应自动停止向前运动，以满足工艺要求。此外，还应有接触寻位、自动寻找焊缝起点位置、电弧跟踪及自动再引弧功能等。 3、激光焊接机器人：激光焊接是与传统焊接本质不同的一种焊接方法，是将两块钢板的分子进行了重新组合，使两块钢板融为了一体变为一块钢板，从而提升了车身结构强度。同时在焊接过程中焊接工件变形非常小，一点连接间隙都没有，焊接深度/宽度比高，焊接质量高。从而提升了车身的结合精度。可见机器人的应用，实现了焊接流水线的智能化，实现了焊接生产线的自动化与现代化。 结束语 汽车维修行业中的汽车焊接行业，其技术要求相对较高，并且直接影响着汽车的维修效果。焊接技术，一般是针对出现重大事故或者是问题车辆等进行焊接。为了让焊接的痕迹最小化，实际上就是为了能够更好的实现高精度焊接，需要不断引入现代科技技术。计算机技术的引入，让焊接工艺能够以一种循迹的方式进行，从而避免了焊接过程中出现的认为失误。此外，在汽车的生产以及制造的过程中，依然需要不断的引入高新科学技术，让焊接工艺更加精湛，从而实现汽车的高精度和高密度，实现汽车质量的全面提升。 参考文献 [1]刘鸣斌.煤层气发动机爆震的检测与控制[J].内燃机与动力装置,2011(02)：45-46. [2]吴扬帆.汽油发动机爆震分析与控制[J].传动技术,2010(13):36-38. [3]高玉明.点燃式发动机临界爆震控制及其特性[J].吉林大学学报,2012(14)：77-79. >>>下一页更多精彩的“汽
开题报告主要包括以下几个方面：(一)课题名称（二）课题研究的目的、意义（三）国内外研究现状、水平和发展趋势（四）课题研究的理论依据（五）课题主要研究内容、方法（六）研究工作的步骤（七）课题参加人员的组成和专长（八）现有基础（九）经费估算（三）国内外研究现状、水平和发展趋势就是本课题有没有人研究，研究达到什么水平、存在什么不足以及正在向什么方向发展等。开题报告写这些内容一方面可以论证本课题研究的地位和价值，另一方面也说明课题研究人员对本课题研究是否有较好的把握。我们进行任何科学研究，必须对该问题的研究现状有清醒的了解，这在第一部分已经谈到（五）课题研究的理论依据
在我国，电焊操作需要持证上岗，焊工是属于准入类的工种，在技能人员职业资格中，81项工种里准入类的只有五项，焊工就是其中一项，而实际情况确实大部分的行业从业人士都是无证操作。随着技术的不断规范以及行业的相关要求，越来越多的人都想考一个电焊证，考证的优势还是非常大的，首先持证和非持证的薪资待遇相差很大，往往能够达到多出一倍或者更高的级别。因此，关于短期焊工培训的问题自然而然地成为了从业人员都比较关心的问题。焊接作为工业“裁缝”是工业生产中非常重要的加工手段，焊接质量的好坏对产品质量起着决定性的影响，那么，焊接技术未来的发展究竟如何呢？行业前景随着生产的发展，焊接广泛应用于宇航、航空、核工业、造船、建筑及机械制造等工业部门，在中国的经济发展中，焊接技术是一种不可缺少的加工手段。进入二十一世纪后，焊接是制造业中的一个重要组成部分，并且发展迅速，因此给焊接产业带来了前所未有的发展机遇，水电焊、氩弧焊、数控等技术类工种在就业日趋艰难的大形势下仍是一枝独秀。目前我国每年消耗钢材3亿吨（焊接结构约吨），需要焊机约75万台，焊接行业将在今后8~10年会持续保持增长，市场上很多优秀的焊工月薪都过万，薪资也十分可观。
1.研究的问题 2.假设 3.研究计划 4.实验材料准备 5.观察过程和实验记录 6.实验结果分析 7.研究结论.
激光加工就是利用其所具有的输出光线的高指向性和高能量，进行微小孔及狭缝等的精密加工、切割、微细焊接等。下面是我整理了激光加工技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!
谈机械制造激光加工技术
摘要：激光加工就是利用其所具有的输出光线的高指向性和高能量，进行微小孔及狭缝等的精密加工、切割、微细焊接等。激光有固体激光、液体激光和气体激光等。目前，作为加工用的以固体激光为最好。
关键词：机械 制造 激光 加工 技术
激光是通过入射光子使亚稳态高能级的原子、离子或分子跃迁到低能级受激幅射(不是自发幅射)时发出的光，也可解释为“光受激幅射后发射加强”。它是由于受激发射的发光放大现象。激光具有单色性好、方向性强、能量高度集中等特性，因此在军事、工农业生产和科学研究的很多领域中得到了广泛应用。激光加工就是利用其所具有的输出光线的高指向性和高能量，进行微小孔及狭缝等的精密加工、切割、微细焊接等。激光有固体激光、液体激光和气体激光等。目前，作为加工用的以固体激光为最好。
激光加工具有以下特点：激光加工不需要加工工具，所以不存在工具损耗问题,很适宜自动化连续操作，可以在大气中进行。功率密度高，几乎能加工所有的材料，如果是透明材料(如玻璃)，只要采取一些色化和打毛 措施 ，仍可加工。加工速度快，效率高，热影响区小。因不需要工具，又能聚焦成极细的光束，所以能加工深而小的微孔和窄缝(直径可小至几微米，深径比可达10以上)，适合于精微加工。可通过透明材料(如玻璃)对工件进行加工。
1、激光器
气体激光器
通常用二氧化碳激光器。
二氧化碳激光器的激光管内充有二氧化碳，同时加进一些辅助气体，这些辅助气体有助于提高激光器输出功率。二氧化碳激光器是目前气体激光器中连续输出功率最大、能量转换效率最高的一种激光器，能以大功率连续输出波长的激光，而且方向性、单色性及相干性好，能聚焦成很小的光斑。缺点是设备体积大，输出瞬时功率小，而且是看不见的红外光，调整光束位置不方便。
固体激光器
包括红宝石激光器、钇铝石榴石激光器、钕玻璃(掺钕的盐酸玻璃)激光器等。固体激光器的特点是体轵小，输出能量大，可以打较大较深的孔;但其能量转换效率低，制造较难,成本高。而二氧化碳激光器则具有造价低,结构简单,工作效率高，打孔质量好等优点;不足是体积大，占地面积大。
2、影响激光加工的因素
激光主要用于各种材料的小孔、窄缝等微型加工，虽然也有生产率和表面粗糙度的要求，但主要是加工精度问题，如孔和窄缝大小、深度和几何形状等。因工艺对象的最小尺寸只有几十微米，所以加工误差一般为微米级。为此，除保证光学系统和机械方面精度外，还有光的特殊影响。
输出功率与照射时间
激光输出功率大，照射时间长，工件所获得能量大。当焦点位置一定时，激光能量越大， 加工孔就大而深，锥度小。照射时间一般为几分之一至几毫秒。激光能量一定时，照射时间太长会使热量传散到非加工区;时间太短则因能量密度过大，蚀除物的高温气体喷出，也会使激光使用效率降低。
焦距与发散角
发散角小的激光束，经短焦距的聚焦物镜以后,在焦面上可以获得更小的光斑及更高的功率密度。光斑直径小，打的孔也小,且由于功率密度大，打出的孔不仅深，而且锥度小。
焦点位置
焦点位置低，透过工件表面的光斑面积大，不仅会产生喇叭口，而且因能量密度减小而影响加工深度。焦点位置太高，同样，工作表面尖斑大，进入工件后越来越大，甚至无法继续加工。激光的实际焦点在工件表面或略低于工件表面为宜。
光斑内的能量分布
激光束经聚焦后，在焦面上的光点实际上是一个直径为d的光斑，光斑内能量分布不均。中心点的光强最大，离开中心点迅速减弱，能量以焦点为轴心对称分布，这种光束加工出来的孔是正圆形的。若激光束能量分布不对称，打出的孔也不对称。
激光的多次照射
激光照射一次，加工孔的深度大约是孔径的五倍左右，且锥度较大。激光多次照射，深度将大大增加，锥度减小，孔径几乎不变。但是，孔加工到一定深度后，由于孔内壁的反射、透射以及激光的散射或吸收及抛出力减小，排屑困难等原因，使孔前端的能量密度不断减小，加工量逐渐减少，以致不能继续加工。
第一次照射后打出一个不太深而且带锥度的孔;第二次照射后，聚焦光在第一次照射所打的孔内发散，由于光管效应，发散的光在孔壁上反射的下深入孔内，因此第二次照射后所打出的孔是原来孔形的延伸，孔径基本上不变。多次照射的焦点位置固定在工件表面，不向下移动。
工件材料
各种工件材料的吸收光谱不同，经透镜聚焦到工件上的激光能量不可能全部被吸收，有相当一部分能量被反射或透射散失，吸收效率与工件材料吸收光谱及激光波长有关。在生产实践中，应根据工件材料的性能(吸收光谱)选择激光器。对于高反射和透射率的工件表面应作打毛或黑化处理,增大对激光的吸收效率。
3、激光加工的应用
激光打孔
利用激光打微型小孔，目前已应用于火箭发动机和柴油机的燃料喷嘴加工、化学纤维喷丝头打孔、钟表及仪表的宝石轴承打孔、金刚石拉丝模加工等方面。
激光打孔不需要工具，适合于自动化连续打孔。采用超声调制的激光打孔，是把超声振动的作用与激光加工复合起来。把激光谐振腔的全反射镜安装在超声换能器变幅杆的端面上作超声振动，使输出的激光尖锋波形由不规则变为较平坦排列，调制成多个尖锋激光脉冲。由此可以增加打孔深度，改善孔壁粗糙度和提高打孔效率。
激光切割
激光切割具有如下特点：(1)可以用来切割各种高硬度、高熔点的金属或非金属材料。(2)切缝窄，可以节省贵重材料(如半导体材料等)。(3)速度快，成品率高，质量好。目前，激光切割已成功应用于半导体材料、钛板、石英、陶瓷等材料的切割加工中。
激光焊接激光焊接与激光打孔的原理稍有不同
焊接时不需要那么髙的能量密度，使工件材料气化、蚀除，只需将工件加工区烧熔粘合在一起。因此，激光焊接所需的能量密度较低，通常可用减小激光输出功率来实现。
脉冲输出的红宝石激光器和钕玻璃激光器适合于点焊;而连续输出的二氧化碳激光器和YAG激光器适合于缝焊。
激光焊接过程迅速，被焊材料不氧化，热影响区小，适合于热敏感元件焊接。
参考文献
[1]哈尔滨工业大学,上海工业大学.机床夹具设计(第二版).上海:上海科学技术出版社,1989.
[2]刘文剑等.夹具工程师手册.哈尔滨：黑龙江科学技术出版社,1992.
[3]李庆寿.机床夹具设计.北京:机械工业出版社,1984.
[4]孔巴德.机床夹具图册.北京:机械工业出版社,1984.
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汽车零部件行业的现状及发展初探汽车的生产制造涉及到零件、整车等上百家甚至上千家生产制造厂家，若在整车制造企业与零部件生产企业之间没有一个科学的专业化分工与协作的体系，没有一个有效地竞争与合作的协调机制，汽车工业的整体发展必然是低速度和低质量的。目前，世界零部件企业则趋向于集成化、模块化、系统化地与整车厂商进行配套，我国如何在有限的保护期内充分运用规则，将汽车零部件行业做强、做大，不仅关系到我们能否跟上世界汽车零部件行业的发展节奏，而且关系到我国汽车产业的发展取向，这一过程中发展模式的选择无疑会起到至关重要的作用。1 中国汽车零部件行业发展模式现状 我国汽车零部件行业组织结构模式的发展，经历了以下几个阶段：首先是零部件企业作为整车厂商的“附庸”，全部面向各自的整车厂商；其次是逐步独立，开始有计划地为其他整车厂商提供服务；然后是与整车厂商平行发展，有自己独立的市场；最后是部分零部件企业开始过渡到超前整车企业发展的阶段。经过近几十年的发展，国内汽车零部件行业已经形成一个以与整车企业的紧密型关系为核心，形状近似箭靶的主流行业组织结构模式。这种模式中，靶心为整车生产企业，靶心向外依次为：第一环为核心零部件企业，核心层零部件企业一般由整车企业的直属专业厂和全资子公司构成，整车厂拥有对核心层零部件企业的完全控制权；第二环为骨干零部件企业，这些企业有相对独立的法人资格，其生产活动要服从于整车厂的整体部署，整车企业一般是通过参股、控股的方式控制、管理骨干层零部件企业；第三环是协作企业，整车企业与协作层企业之间是采购与供货的契约关系，一般是每年年初两者之间确定计划，然后按计划执行。同时零部件企业的空间布局也是围绕整车厂商相对集中分布。如上海及周边地区的汽车零部件企业主要为上海大众、通用配套，吉林等地区的零部件企业主要围绕一汽配套。 在这种箭靶分层次的行业组织结构模式下，核心层零部件企业往往都是围绕某一整车车型进行生产，因而产品品种单一、规模较大，并且可以得到整车厂商的技术与管理支持，所以在初期，普遍发展态势较好，但这类零部件企业对整车企业的依附性很大，因此对市场与技术开发、营销与服务等方面的重视与投入不足，导致后期发展乏力；而外面骨干层零部件企业乃至协作企业，由于游离于以汽车整车为核心的汽车集团之外，一方面很难与核心层零部件企业进行竞争，同时在技术与管理上也无法得到整车企业的支持，导致初期发展很困难，一旦这些企业走出初期的困难时期，在市场竞争的锤炼下就会逐步脱颖而出。2 国外汽车零部件行业模式比较 日本汽车零部件行业模式分析 日本汽车工业从1955年迅速发展，到1980年达到年产1 万辆，超过美国成为世界第一大汽车生产国，并保持14年之久。日本汽车工业以相对小的企业规模生产出大量优质的汽车，这与其独具特色的零部件行业组织结构模式有很大的关系，正是基于此日本汽车工业创造了精益生产方式、准时生产制、零库存以及看板管理等具有神话般的管理奇迹。 日本汽车零部件企业数量众多，规模不一，为了将这个庞大的零部件工业组织起来，日本企业采用了多层次承包体制，按照集成部件、稍加工组合部件和单纯加工部件3种情况，将零部件企业分为一次零部件企业、二次零部件企业和三次零部件企业，依次层层转包，最后将各层次零部件企业的零部件集中到整车厂商进行总装，形成金字塔型多层交互垂直式的、以合作为基础的分工转包模式。这种模式下，日本零部件工业形成了以大型企业为骨干，吸收大量中小企业参加的广泛协作网，汽车整车厂商与零部件厂商之间具有稳定和紧密的关系，特别是一级协作企业与特定整车企业之间会维持长期稳定的贸易关系，同时整车企业一般都向两家零部件企业“双重”订货，以求在竞争中提高零部件的技术与质量，降低成本。这种合作与竞争体制促进了零部件企业的系统化、模块化、集成化的发展，也促进了整个汽车行业的发展 欧美汽车零部件行业组织结构模式分析 以德国为代表的欧洲模式 以德国为代表的欧洲模式，是整车企业与零部件企业之间保持相互独立的契约关系，各自独立自由的发展，整车企业可以用图纸向零部件企业招标，促使零部件企业按图纸进行生产；同时零部件企业也可以自主开发新产品供整车企业选择，实现各自的发展，并在竞争中推动汽车行业的发展。 美国模式 美国汽车零部件行业组织结构模式经历了三次大的变化：首先是在80年代以前，美国三大汽车公司与零部件企业之间是简单的“水平分工”体制，这种模式阻碍了零部件企业在产品开发、技术更新、生产过程中的主观能动性，同时造成了资源的浪费，大大降低了美国汽车工业的全球竞争力；其次是在一度失去世界汽车工业第一把交椅后，美国进行了汽车零部件行业组织结构的调整，强化零部件的外部供应，大力调整整车与零部件企业的分工与协作，整车企业订好零部件规格可以分给几十家可能的投标者，这样零部件企业之间的竞争是可想而知的；同时零部件企业与整车企业之间讨价还价的竞争也异常激烈。在这种自由选择的模式下，迫使零部件企业改进技术、提高管理水平。这种模式加大了竞争，但也消耗了大量的资源；到20世纪90年代以后，美国对汽车零部件行业组织结构模式又进行了第三次调整，即将零部件企业改造成与整车厂商完全对待的关系，零部件企业除了可以向整车厂商供货，还可向全球汽车市场供货，并最终造就了世界级零部件生产集团。如1994年，通用汽车公司将其零件分部从母体剥离，成立了德尔福汽车系统公司，面向全球市场进行运作，德尔福公司按底盘系统、电器系统、转向系统等六大系统重新整合其业务，并发展成世界第一的汽车零部件企业集团。3 我国汽车零部件行业模式的发展方向 要使我国汽车零部件工业乃至汽车工业快速发展，模式的选择是一个关键问题。纵观欧美日汽车零部件行业组织结构模式，不外乎两种基本模式：一是以契约为基础的竞争模式；另一个是以合作为基础的转包模式。模式的选择不仅要考虑到我国汽车工业的发展阶段、整车与零部件企业的地理分布、面临全球经济一体化的竞争等经济与政治因素，同时还要考虑到我国的社会文化环境。根据我国汽车产业的发展历程及我国的社会文化环境，我国汽车零部件行业组织结构模式应该选择以合作为基础的转包模式为发展方向，这样可以促使国内众多规模小的汽车零部件企业走专业化的发展道路。具体在实施过程中应该做好以下几方面： 打破“门户之见”，树立面向全球竞争的思想观念 世界汽车工业的产业格局正在发生变革，随着新一轮兼并重组的进行，整车与零部件寡头垄断的局面已显端倪。对整车与零部件企业应形成既竞争又合作的战略联盟的观念已经成为共识；以“最佳采购原则”为基础的全球采购正在成为整车企业普遍采用的经营行为；模块化、系统化和积木式生产经营方式最终将使汽车制造业成为“包装贴标签工程”。今后，整车与零部件企业的专业化分工将更加清晰，即整车企业搞车型开发设计、积木式整车组装和做品牌；零部件企业负责零部件的模块化、系统化开发设计与制造。因此，我国的零部件工业，必须树立面向全球竞争的思想观念，顺应世界汽车发展的大潮流，打破“门户之见”和 “大而全”、“小而全”的传统经营思想，尽快形成在国内具有垄断地位的零部件企业或企业集团，只有在国内处于垄断地位，在国际上才有可能成为寡头垄断中的一员。 整合产业、强强联合，组建汽车系统公司 加快产业整合的步伐，将一些零部件产品的生产从一些“全能型”的汽车公司剥离出去，与此同时，实现强强联合。即将最强的一批零部件企业联合起来，以资产为纽带，通过改组、兼并、参股、增发新股、定向扩股与配股以及租赁等资本运作方式，进行资产、资源的优化配置，组建真正意义上的企业集团。 强强联合，绝不是“管星”式的组合，而应该是“核聚变”式的组合。众多弱小企业的简单相加， “一盘散沙”的大规模是毫无意义的。应该使我国的零部件工业能尽快超前于整车的发展，出现一个以 “航空母舰”为核心的联合舰队与“小型巨人”并存的产业格局。 逐步形成整车与零部件企业的利益共同体 在汽车产业的发展过程中，整车与零部件企业实际上是一个利益共同体，整车企业强大的品牌，有赖于技术与管理先进、质量可靠、成本合理的零部件企业支撑；同时整车强大的品牌又可以通过它的销售为零部件企业保证稳定的市场。因此，这两者之间是一种共存共荣的关系，只有彼此共同前进，才会共同发展。 市场调节与宏观调控政策同时并用 在目前我国发展市场经济的过程中，企业是市场经济的主体，市场调节是市场经济下调节企业经营行业的主导力量，但这绝不是说政府在调控市场经济方面无所作为。恰恰相反，在目前我国发展汽车产业过程中，更需要国家将宏观调控与市场调节相结合。 首先，国家应针对汽车行业的特点和我国的国情，制定促进产业结构调整、实现强强联合的政策法规，明确零部件从整车母体分离的标准、原则和要求，同时在零部件企业做大、做强过程中，在技术发展、R&D与技术创新、企业规模、发展潜力等方面做出一些操作性强的政策规定，引导零部件行业的专业化分工与系统化发展。其次，还应对实施兼并、重组的零部件企业实行特殊的优惠政策，规模越大、效率越高的零部件企业，在兼并联合上享受的优惠政策应该越明显，从而在市场调节中充分运用宏观调控的手段，加快实现汽车零部件行业做强、做大的目标。 希望对你有帮助。
问你为什么选择这个课题，研究、写作它有什么学术价值或现实意义等等都应该是开题报告的时候问了的吧,答辩其实简单,你把论文的主要内容弄清楚,然后再问你指导老师哪些问题应该会问,自己心里有数了就好说了吧.下面是范文：各位老师大家好！我是国际商学院国际经济与贸易专业某某班的某某某。首先，请允许我对我的毕业论文作一下简单的自我陈述。我的论文题目是外资对中国汽车零部件业的影响及中国的对策。之所以选择这个题目作为我的毕业论文研究课题，主要是考虑到自2001年11月10日我国加入WTO之后，大批的汽车零部件制造跨国公司纷纷进入我国，这一现象对尚处于成长阶段的我国汽车零部件业而言，可谓是机遇与风险并存的。而且，自2006年7月1日起，汽车零部件进口税率由降至10%，截至目前为止，由于关税的下调和零部件产业对外资取消股比限制，以及我国汽车零部件自主研发资金短缺、技术研发能力薄弱等一系列因素导致的过度引资，使得外资已悄然控制了我国汽车零部件产业的半壁江山，独资控股趋势愈加明显，国际竞争国内化程度逐步加剧，本土产业已失去大片市场。2006年12月11日，WTO对我国汽车零部件业的后保护期就已经过了，如何使我国汽车零部件业在当今世界市场的多元化竞争中争得一席之地已成为我国各界人士高度关注的问题。我的这篇论文依据我国汽车零部件业的发展现状，从正反两方面辩证的分析了外资对我国该行业的影响，并就其负面影响提出了一些解决措施。希望通过这些措施的实施，能够使我国企业在避免失去对企业的控股权和销售网络控制权的基础上，争取更多的话语权，最大程度的利用外资为我国汽车零部件产业服务，为我国汽车零部件企业带来更过得利润，提升产业结构，提高自主研发能力，加强企业国际竞争力。我个人认为我的这篇论文的精华之处在于文章的第三部分，也就是应对措施的分析介绍部分。这一部分，我用了占全文七分之三的篇幅针对企业和政府的不同条件和优势提出了相应的一些措施。譬如说，对企业而言，现在的原材料价格在不断的上涨，同时，整车企业又在进行价格战，以降低销售价格来增加销售量。那么，企业处于这样一个两边同时挤压的状态下，如果不从自身想办法，是很难长期生存下去的。所以，我们可以在企业中建立内部挖潜机制，最大限度地发挥企业内部的潜能，比如优化利用废旧物资等来降低生产成本，提高产品竞争力。同时，为了掌握最新技术，提高自身研发的技术水平，零部件企业应该积极参与整车的开发项目，实行一体化发展策略。我们知道，零部件企业最需要规模经济的，然而我国的该行业却呈“散乱差”的状态，所以我们要通过整合、重组等方式扩大生产规模，以规模求效益。在对我国政府的建议中，我认为建立国家级汽车关键零部件研发认证中心是重中之重。因为国际零部件大型制造公司均有自己庞大的研发机构，而在我国的零部件制造公司内，这类研发机构几乎是不存在的，即便有也只是一些简单的产品实验室，或者一些名义的研发机构。当然，我国零部件企业的现有实力是很难独自在企业内部建立零部件研发中心的。所以，政府应该给与扶持，尤其在资金上的支持是必不可少的。中国的零部件产业潜力是非常大的，国产汽车零部件只有从当前模仿仿制跳跃到有自己只是产权的自主开发的产品平台上去，从中国制造转变成中国创造才能在激烈的国际市场竞争中站稳脚跟，开拓更大的市场。其次，政府应给与自主研发企业一定的政策支持，加强宏观管理，完善外资并购法规，给国内汽车零部件企业创造最好的发展环境。在经济全球化，资源国际化，区域经济一体化和汽车产业跨国公司化的新经济时代，国内汽车零部件企业被推上了与跨国公司同台竞争的舞台，有的甚至成了师徒间的博弈。所以我国企业应明确自身的发展现状，认清当前全球经济形势，辩证的分析外资对我国该行业的影响并有效地加以利用，制定切合自身实际的发展策略，以尽快适应跨国巨头带来的全球化采购，同步化发展和模块化供货等竞争新要求，加强企业国际竞争力。以上就是我对毕业论文的自我陈述，谢谢。
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论焊接的职业素养及技术
论高层建筑钢焊接的施工质量管理 摘要：文章分析了高层建筑钢结构焊接施工的主要特点及影响焊接质量的主要因素，指出了高层建筑钢结构安装焊接施工的难点，结合笔者多年的工作经验，提出控制焊接质量的主要措施。 关键词：高层建筑；焊接；质量管理；质量控制在我国（超）高层建筑中，由于钢结构有较多优点，越来越普遍地采用，可以预计将来在50层以上的建筑中各种形式的钢结构将成为主导结构。钢结构工程涉及面广、技术难度大，钢结构技术已成为建筑业10项新技术加以推广应用。其中焊接技术是其关键的施工技术之一，焊接质量常常是施工质量控制的关键和难点。本文分析高层建筑钢结构焊接施工的特点及影响焊接质量的主要因素，提出了控制焊接质量的主要措施。1、高层建筑钢结构安装焊接施工的主要特点及难点焊接施工主要特点高空作业；露天作业；施工作业周期较长；广泛采用高强合金钢材。如中国16Mn，日本SM41，SM50，SM53，美国A36，A572等；大量使用厚板及超厚板结构；除采用传统的焊接手工电弧焊外，广泛采用CO2气体保护半自动焊，20CO2+80%Ar：的混合气体保护半自动焊，自保护药芯焊丝焊接，自动焊；焊接质量要求高，一般均采用半熔透及全熔透焊缝。焊接施工主要难点上述特点给焊接施工带来了系列的困难，主要有：作业环境风大；温度和湿度变化大，甚至有雨雪威胁，低温焊接施工等；焊接工作量大，焊接返修困难；辅助作业工作量大；焊接自由空间受到限制；与其它工种配合交叉作业量大（如吊装、高强螺栓连接施工等）；焊接裂缝倾向较严重，部分厚板结构有层状的撕裂倾向；焊接变形量大。此外，由于高层建筑钢结构在我国发展时间不长，目前，国内专门针对高层建筑钢结构设计、施工的标准尚不完善，常常是采用国外设计、国外材料、国外总承包施工、采用国外标准，造成焊接质量控制缺乏统一的标准，这些都给焊接施工质量控制带来了困难。2、焊接质量控制的主要措施根据对上述影响焊接质量因素的分析，结合工程实际，其质量控制的主要措施为：制定焊接施工计划应根据现场钢结构安装的实际情况和技术要求，进行技术经济分析，制定切实可行的焊接施工计划。计划应包括并应确认以下主要项目。方法、材料、人员管理焊接条件；焊接方法；使用钢材（复验）；焊接材料及其管理；焊工培训、考试及管理；质量控制机构；质量控制制度；防护措施；安全措施。加工。坡口要领；坡口加工要领；引弧板安装要领；组装及焊接顺序。组装。预热要领；引弧板处理；定位焊要领；清根要领；焊缝及加工要领；后热要领；产生不良时的矫正要领；焊缝返修要领。检查。外观检查标准、方法、要领；无损检查方法、标准、要领。焊前准备质量控制焊接前进行认真的准备。“焊前准备好了等于已焊接了一半！”焊接前须对以下项目进行确认。环境。作业环境；焊接环境；安全卫生注意事项。材料及器具。电源容量；焊接材料种类及组合；焊接材料状态；使用器具状态。加工拼装。坡口形状；坡口尺寸；根部间隙；错边；背面垫板的安装状态；定位焊；引弧板的安装状态。其它。焊接坡口表面的清理和加工；预热。焊接过程中质量控制焊接过程中施焊人员应严格按焊接计划书要求及焊接工艺指导书执行，严肃工艺纪律，对以下项目进行确认。焊接顺序；焊接电源；电弧电压；焊接速度；运条方法；焊缝的设置方法；电弧的位置；前层的焊缝状态；清根；层间温度；焊条或焊丝直径的选择；后热、保温。焊后质量控制焊接后，应按设计要求、有关标准对焊缝进行严格检查，对焊缝外观、尺寸、表面及内部缺陷进行确认，其主要项目有：外观及表面缺陷。焊缝表面规整与否；压坑；焊瘤；悬垂物；咬边；火口状态；表面气孔；表面裂纹。尺寸。余高尺寸；焊接长度；角焊焊脚长度，补强角焊的大小；角焊的不等脚长。内部缺陷。裂纹；未熔合；未焊透；夹渣；气孔。处理。引弧板的处理；飞溅物清除合格与否；端部周边焊；焊缝返修。
不锈钢薄壁管全位置焊的焊接工艺、16MnR钢管固定对接单面焊双面成型CO2气保焊技术、耐热钢1Cr5Mo炉管与ZG25弯头的焊接、15MnVR钢在水电站压力钢管中的焊接技术、CO 2 焊焊接工艺及工程机械中应用、CO2焊与手工电弧焊优缺点对比分析、板厚为6mm的0Cr18Ni9钢板采用焊条电弧焊的焊接工艺评定（拉伸）、新型奥氏体耐热钢的焊接、关于单面焊双面成形质量差的原因及防止措施等这些
1.研究的问题 2.假设 3.研究计划 4.实验材料准备 5.观察过程和实验记录 6.实验结果分析 7.研究结论.
由于焊接的热输入是可选择的，所以为激光束钎焊在电子行业的封装陶瓷玻璃外壳应用开辟了新的途径。在氧化铝基体材料上、在D263窗玻璃（硼硅酸玻璃）平块窗玻璃上和两块平块窗玻璃上用膨胀系数相当的玻璃钎料进行的钎焊试验表明，钎焊接头没有任何裂缝，气孔率低，密封性好，不漏氦气。电弧螺栓钎焊（ASB）已经达到适合作为制造业连接技术的阶段。例如：现已应用于连接高碳钢的钢板和螺栓，在普通焊接中，零件会变得更硬且脆，甚至对于直径为16mm的螺栓，熔深实际为零。而ASB则大大减少了氢致裂缝，由于金属间相的存在，提高了硬度，因此能够在非合金钢和合金Cr－Ni钢之间进行螺栓连接。最初的试验表明，甚至能将Cr－Ni螺栓与铝板钎焊到一起。使用与螺栓焊相同的设备技术也可进行电弧螺栓钎焊，特别是短时间抬起起弧的方案极其适合。在电弧螺栓钎焊中，不象螺栓焊那样电弧在被连接的零件之间产生通常的熔池。下面的实例表明了ASB应用的可能性。例如：对于的9ISZV的铁轨材料，用箔钎料进行ASB焊接达到了很好的效果，在拉伸和折弯试验中，试件被损坏，螺栓未受影响，而且可以被折弯到90o；另一项是在建筑监管部门使用的电弧螺栓钎焊也获得了良好的结果。使用ASB技术，甚至可以将φ16mm的“黑色”螺栓钎焊到“白色”的钢板上（Cr－Ni，厚度为）。当板材厚度达到时，ASB接头的强度要低于螺栓的焊缝，但高于普通火焰钎焊的接头。当板厚>时，在同样的材料之间，ASB接头的强度与螺栓焊的接头相同。对这两种焊接进行比较，电弧螺栓钎焊所需的热量输入大大降低，大大减少了熔深，并且强度高，甚至对于对硬度增加敏感的钢材也是如此。随着镁作为制造材料的增加，钎焊技术也得到相应的发展，AZ91A和AZ31是作为基体材料的。根据漫流实验的测试结果，Mg-Zn合金可以用来作为钎焊钎料，不同的纯金属箔用来作为点钎焊试验的消耗材料。研究表明，用Mg-Zn钎焊焊料可以连接钎焊AZ91A材料。对于点钎焊来说，铝箔是最适合的消耗材料。为了进行氧化铝和金属的钎焊，还开发了钯基高温钎焊合金。它除了高熔化温度（1555℃）和抗氧化特性外，钯可以与许多元素形成晶体，这就有可能根据需要开发钎料，铬、钒、钛和钇可作为合金元素加入。在钎焊氧化铝（Al300含有的Al2O3，并把CaO和SiO2作为冶金粉末加入；Al997含有的Al2O3）的过程中，对钯钎焊合金的浸润特性和钎接特性进行了实验研究。为此，不仅使用Pd-6Cr、Pd-10Cr和Pd-6V钎焊合金制作金属箔，而且也使用纯的钯、钛、钇、钒和铬元素钎焊合金制作金属箔。由于氧化的问题，不可能清楚地认识合金金属箔的浸润特性。似乎Al 997可以浸润，而 AI 300不能。与此形成鲜明对照的是，在现场用 Al 300制作的合金却表现出良好的浸润特性，所有的钎焊合金在室温下都能获得较高的连接强度。用Pd－6Cr焊制的接头其强度可以耐1000℃的高温。
近五年间，我国焊接材料行业发展较快，目前已成为世界第一焊接材料生产大国，总产量已近120万吨。在产品结构上也在发生着改变，总体趋势是电焊条的产量由增加而至稳定，焊丝（包括气保护焊丝和埋弧焊丝）产量逐年不断增加，烧结焊剂和钎料的产量也在逐年增加，焊接材料总产量的增长也由快而至缓慢。 2．1．1 电焊条 目前我国焊条生产企业大约有近500家，其中具备完善的生产条件、检测手段和合理的质保体系的近300家，具备一定生产条件，缺乏检测手段的近200家，全行业的生产能力超过150万吨，远远超出市场的需求。电焊条生产企业分布于除西藏外的各个地区，隶属于机械、冶金、能源、造船、农业等各部门，经济类型有国有、集体、私营、合资、独资、股份制。 电焊条行业在经历了92年～93年的效益巅峰期后，由于生产企业的快速增多，致使生产能力快速提高，产量不断增加，因而导致普通产品价格不断下降，焊条的利润率大幅降低至无利或亏损。目前，除少数规模经营、多产业发展和以特种焊条（指低氢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、镍基焊条、铸铁焊条及其它特殊用途焊条）特色经营的企业保持一定的利润外，其它大部分企业处于保本或亏损状态中。普通碳钢焊条的生产越来越集中于几个大的焊材生产企业，如天津金桥焊材公司、天津大桥集团公司、四川大西洋集团公司、上海焊接器材有限公司、江苏宇宙集团公司等。 面对激烈的市场竞争，各中小企业都在积极的降低原辅材料成本和能源消耗成本，以维持经营，由此带来了一些企业在产品质量上一定程度的下降，较大的企业除利用规模经营、加强管理、提高技术水平等手段降低电焊条的生产成本以外，还积极调整产品结构，开拓焊丝、焊剂或其它产业，以提高企业的市场竞争能力，并积极开拓国外市场。 2．1．2 焊丝 （1）气保护实芯焊丝 目前全国的气保护实芯焊丝生产企业有150余家，已从德国、瑞典、加拿大、日本、瑞士、意大利及台湾地区引进各种生产设备近50套，总投资达5000多万美元，国产或自行研制的设备100余条，生产能力达20余万吨，主要由国有、集体、私营、合资及独资企业组成。另外一些大型焊条生产厂逐渐成为焊丝生产的骨干企业。近五年来大部分企业在关键性技术方面取得了突破性进展，因而各生产企业均在增加气保护焊丝的生产设备和产量，但由于冶金方面的影响，气保护焊丝的品种较少，除ER49-1和ER50-6型号生产量较大外，其余大部分品种产量较小。 （2）气保护药芯焊丝 近五年来，药芯焊丝的生产得到了较大的发展，从96年的500余吨产量发展至2000年的4000余吨，目前已有28个生产企业（包括3家外资企业），共有生产线38条。其中引进生产线20条，自制生产线18条，现有设备生产能力达2万余吨。目前年产量超过500吨的企业有3～4家，大部分生产设备处于闲置或不能发挥应有能力的状态。 （3）埋弧焊丝 目前能够供应埋弧焊丝的企业有数百家，部分企业可以盘状供货，由于埋弧焊工艺除单电极外，已进步至多电极及焊丝规格的增大等，使得埋弧焊丝的应用量逐年有所增加，近年来镀铜埋弧焊丝的数量不断增多。 2．1．3 焊剂 我国焊剂生产企业有30余家，整个焊剂行业年生产能力15万吨左右，其中熔炼焊剂11～12万吨，烧结焊剂3～4万吨。目前能够生产烧结焊剂的企业有十余家。近年来，烧结焊剂市场不断扩大，烧结焊剂在焊剂中的比例也在不断提高。 2．1．4 钎料 钎焊材料属于有色金属行业，目前钎焊材料生产厂已遍布全国，初步统计有近300多家。其中生产硬钎料的厂家有60余家，这些厂家除一小部分归属冶金、机械、中国人民银行及有色金属总公司外，大部分为集体和民营、私营企业。生产的钎料品种达600余种。各种钎料的产量已达4～5万吨，钎焊材料的应用已遍及到各行各业。随着家电行业、微电子行业、以及信息产业的不断发展，钎焊材料的发展面临着新的发展机遇。 2．2 五年来（1996～2000年）焊接材料行业生产情况统计资料 1996年～2000年，焊接材料行业各种材料的年产量统计数字见表2-1-1，出口量统计数字见表2-1-2，销售额统计数字见表2-1-3，各类焊接材料的品种变化见表2-1-4。 表2-2-1 产量 （单位：万吨） 年份 产品 1996 1997 1998 1999 2000 电焊条 60 72 82 88 90 焊丝 气保护焊 埋弧焊 焊 剂 钎 料 合 计 表2-2-2 出口量 （单位：万吨） 年份 产品 1996 1997 1998 1999 2000 焊条 焊丝（合计） 焊剂 合计 表2-2-3 销售额 （单位：亿元） 年份 产品 1996 1997 1998 1999 2000 焊条 焊丝（合计） 焊剂 合计 39 53 表2-2-4 品种数 （ 单位：个） 年份 产品 1996 1997 1998 1999 2000 焊条 320 368 380 390 400 焊丝 75 84 90 95 100 焊剂 50 60 70 80 90 合计 100 180 300 450 600 2．3 焊接材料行业合资、合作及技术引进情况 在1996年～2000年间，焊接材料行业技术引进主要在焊丝行业（包括实芯焊丝和药芯焊丝）。焊条行业的技术引进只有四川大西洋焊接材料股份有限公司从德国引进的320吨油压机和低温连续烘炉以及从台湾引进的E308L-16、E347-16和EZNi-1焊条技术。技术引进情况见表2-3-1。行业中较大的变化是锦泰金属工业公司在收购了原集宁焊条厂后，又托管经营江苏宇宙焊材公司。 国内的校企合作有北京工业大学与原北京焊接材料厂成立的北京金太阳药芯焊丝有限公司。国内大专院校和科研院所与生产企业之间就某一项目（产品）进行的合作更为常见。独资、合资和合作企业见表2-3-2。 表2-3-1 技术引进情况 序号 引进单位 引进内容 引进国别 时间 引进数量 1 唐山信大焊材公司 镀铜、绕丝设备 德国 1996 1 2 湖北先达焊材公司 镀铜、绕丝 德国 1996 1 药芯焊丝设备+软件（2） 德国 1996 1 3 广州威特斯有限公司 药芯焊丝设备 日本 1996 1 4 浙江嘉兴东方焊业有限公司 药芯焊丝设备+软件（3） 日本 1996 1 5 山东淄博飞乐焊材公司 药芯焊丝设备+软件（3） 意大利 1999 1 6 北京安泰科技股份公司 药芯焊丝+软件（3） 日本 2000 7 四川大西洋焊材股份公司 焊条生产线+低温烘炉 德国 1998 1 镀铜焊丝 台湾、日本 1997 1 E308L-16、 E347-16、EZNi-1焊条技术 台湾 1997 表2-3-2 合资、合作企业 企业名称 合资（合作）方 合作方式 经营范围 集宁瑞泰金属工业公司 台 湾 独资 电焊条 自贡大西洋焊丝公司 中国、台湾 合资 CO2气保护焊丝 天泰焊材（昆山）公司 台 湾 独资 药芯焊丝 北京钢廉焊材公司 中国、香港 合资 药芯焊丝 山东淄博飞乐焊材公司 中国、香港 合资 药芯焊丝 北京金太阳药芯焊丝公司 原北京焊材厂 北京工业大学 合作 药芯焊丝 哈焊钎料有限责任公司 哈尔滨有色金属冶炼厂 哈尔滨焊接研究所 合作 钎料 2．4 新品种及科研开发情况 近年来，各生产企业针对水电、核电、桥梁工程及国防军工产品相继开发了许多专用焊接材料，包括焊条、焊丝、焊剂及钎料等。 焊条行业的新产品及科研开发主要集中于低氢型焊条和不锈钢焊条，尤其是用于军工、核电的高强度超低氢焊条。太原理工大学焊接材料研究所，凭借其多年在不锈钢焊条产品及其相关技术的研究成果上报的奥氏体不锈钢焊条成果获2000度年国家科技进步二等奖。 焊丝行业的研究开发主要是药芯焊丝的配方技术和加工制造技术。北京钢廉公司依托钢铁研究院的技术力量，天津三英公司依托天津大学的研究力量，在这方面的工作较为突出。 焊剂行业的研发近年来主要是在烧结焊剂新品种的开发上较为突出，针对加氢反应器、核电、火电工程开发的烧结焊剂及配合管道铺设中钢管制造开发的烧结焊剂都获得了应用。 钎料行业近年来的研究开发活动最为活跃，钎焊材料的研发机构不断增加，生产厂家逐年增多，研究论文逐年增加，论文水平不断提高，在无银、低银钎料、低锡钎料及无铅钎料的研究及应用上取得较大进展，钎料的加工成型技术有了新的突破，膏状钎料的研究与生产取得多项成果。 2．5行业发展趋势 从1996年到2000年焊材行业中各种材料的发展可以看出，适应焊接生产向高效率、高质量、低成本及自动化方向发展的材料正在不断增加，适应电子技术发展的钎焊材料也在快速发展，而普通焊条产品已经开始逐渐由巅峰产量而下降，低价位的扩张已经到了极限。综合市场趋向，“十五”期间焊材行业未来的发展趋势如下： 2．5．1 电焊条 由于普通焊条低价位的产量扩张已经达到极限，未来此种焊条的产量将会逐渐萎缩，而相应的焊条的产品结构将会得到调整，特种焊条（指低氢、耐热钢、不锈钢、镍基及堆焊焊条等）的比例将会提高，焊条总量将会下降，焊条产量在整个焊接材料所占比例将会下降，将逐渐下降到65%或更低。 2．5．2 焊丝 （1）气保护实芯焊丝 虽然目前气保护实芯焊丝品种很少，能够提供给市场的主要有ER49-1和ER50-6两种产品，但其需求量与产量逐年在增加，其产量占整个焊材的比例将逐渐上升到20%左右。 （2）药芯焊丝 药芯焊丝的产量在1996年～2000年间增长率较高，目前国内产量最大的是气保护碳钢药芯焊丝，将来药芯焊丝的品种将会快速增加，实芯焊丝不能提供的用于低温钢、耐候钢、耐热钢、耐海水腐蚀钢及高强度结构钢用的焊丝将由药芯焊丝的产品填补，另外用于输油气管道焊接的自保护药芯焊丝及各行业表面修复用的堆焊用药芯焊丝产品也将不断开发，因而“十五”期间，药芯焊丝将得到长足发展，其占全部焊材的比例将增加到3%左右。 （3）埋弧焊丝 埋弧焊丝的比例将不会有大的变化，我国将保持在10%～13%的比例。 2．5．3 焊剂 埋弧焊剂和埋弧焊丝一样，总产量也将保持在一定的范围内，不会有大的增长，但埋弧焊剂的结构将会发生一定的变化。“十五”期间，在埋弧焊剂的总量中，烧结焊剂的比例将会增加，而熔炼焊剂的比例将会有所下降。 2．5．4 钎料 由于家电行业，微电子行业及信息产业的快速发展，对于钎焊材料的需求也在不断增加，适应于新技术发展的新型钎料产品将不断被开发出来，“十五”期间，钎料产量占焊材总产量的比例将增加至6%。
激光焊接机的优点：1速度快，深度大，变形小。2能在温室或特殊条件下进行焊接，焊接设备装置简单。3可焊接难熔材料，并对异性材料施焊，效果良好。4激光聚焦后，功率密度高。5可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小光斑，能精准定位，可应用大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。6可焊接难以接近的部位，施行非接触远距离焊接，具有很大的灵活性。7激光束易实现光束按时间与空间分光，能进行多光束同时加工多工位加工，为更精密的焊接提供了条件。但是，激光焊接也存在一定的局限性：1要求焊件装配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。 这是因为激光聚焦后光斑尺雨寸小，焊缝宰，为加填充金属材料。若工件装配精度高或光束定位精度达不到要求，很容易造成焊接缺焊。2激光器及相关系统成本较高，一次性投资较大。
近年来，受益于激光技术进步，激光焊接设备在各行业渗透率不断提高，同时激光焊接设备下游应用的新能源汽车、锂电池、显示面板、手机消费电子、航空航天等领域需求旺盛，我国激光焊接设备保持稳定增长。激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。1. 大功率YAG激光焊接随着激光器不断地发展进步，光纤激光器、盘式激光器相继问世，新型激光器的出现，带来的不仅是更稳定的光束质量，还有更大的能量。万瓦级激光器为激 光焊接提供了更为广阔的应用空间，为实现较厚结构件的拼接、搭接以及高反射率金属材料的激光焊接打开了突破口。因此，大功率必定成为今后激光焊接技术发展 应用的一个主要的方向。2. 激光焊接过程实时监测激光焊接时放出的光、蒸气和等离子体、熔池压力变化引起的声音、焊件中机械应力引起的超声波、金属蒸气或等离子介电常数、反射激光功率、熔池及小孔 的行为都在一定程度上反映了焊接过程的机理，对其进行直接观察及分析，一方面可以实现焊接自动化，另一方面可以直观地了解焊接过程，有助于研究焊接机理从 而更好地控制缺陷。3. 铝合金激光焊接的研究铝合金作为航空材料中使用较多的材料，其激光焊接一直处于一个比较尴尬的局面：一方面，激光焊接铝合金变形小且能实现减重20%左右，另一方面，由 于铝合金的特性，对光的反射强，散热快，而且容易产生气孔等缺陷。因此，铝合金的激光焊接的研究倍受关注，并将作为激光焊接在航空制造业中急待改进发展的技术方向之一。4. 多种激光焊接方法的应用随着激光焊接技术的发展，单一的激光焊接技术已经远远不能满足针对不同材料、不同结构件的焊接需要，应运而生的则是各种新焊接方法的创新及研究。依靠新出现的激光焊接方法或者多种方法的复合，希望能解决目前激光焊接中所遇到的问题。5. 激光焊接设备在汽车行业中的应用 激光焊接设备对传统的汽车焊接工艺带来了冲击性的影响，各大汽车公司对此都抱有十分积极的态度，采用新技术就意味着更强的竞争力，激光焊接设备在焊接铝材，用焊接件代替铸件以及全车身构架结构焊接的应用前途最大。机床附件生产厂家应该抓住商机，在激光设备所用的工程塑料拖链、防护罩等方面下功夫。拖链、防护罩有效的保护激光焊接设备的电线、电缆，导轨。特别适用于激光加工车间和自动化生产线。更适合汽车生产线的需要。如今国家已经在全趋势发展过程中，激光焊接设备更是加工业，粉未冶金，汽车产业等这种制造行业的头等大事，随之世界经济的慢慢复苏和在我国经济发展的不断迅速发展趋势，激光焊接设备的需要量将逐渐提升。激光焊接设备的产供销公司应把握住这一整好机会，深化推进原来销售市场，并勤奋发展更宽阔的潜在性销售市场。 博联特科技有限公司作为国内激光技术的佼佼者，与众多优质厂商长期保持着良好的合作关系，有幸为市场提供先进激光加工技术的机会，为激光行业贡献一份绵薄之力。武汉博联特科技有限公司，激光设备行业的领先者。网址：