激光切割是由激光器所發(fā)出的水平激光束經(jīng)45°全反射鏡變?yōu)榇怪毕蛳碌募す馐?，后?jīng)透鏡聚焦，在焦點(diǎn)處聚成一的光斑，光斑照射在材料上時(shí)，使材料很快被加熱至汽化溫度，蒸發(fā)形成孔洞，隨著光束對(duì)材料的移動(dòng)，并配合輔助氣體（有二氧化碳?xì)怏w，氧氣，氮?dú)獾龋┐底呷刍膹U渣，使孔洞連續(xù)形成寬度很窄的（如0．1mm左右）切縫，完成對(duì)材料的切割。圍繞激光焊接、激光切割及相關(guān)自動(dòng)化等工藝技術(shù)的研究，通過先進(jìn)的激光制造技術(shù)、智能制造裝備與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的結(jié)合，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)做出貢獻(xiàn)。

激光切割的分類：1）汽化切割利用高能量密度的激光束加熱工件。在短的時(shí)間內(nèi)汽化，形成蒸氣。在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時(shí)需要大的功率和功率密度。激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料（如紙、布、木材、塑料和橡皮等）的切割。2）熔化切割，激光熔化切割時(shí)，用激光加熱使金屬材料熔化，噴嘴噴吹非氧化性氣體（Ar、He、N等），依靠氣體的強(qiáng)大壓力使液態(tài)金屬排出，形成切口。所需能量只有汽化切割的1/10。激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割，如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。通過技術(shù)團(tuán)隊(duì)研發(fā)和核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的金屬3D打印設(shè)備、激光熔覆設(shè)備以及功能性部件，突破國(guó)外核心技術(shù)的壟斷，以持續(xù)研發(fā)及技術(shù)裝備的升級(jí)應(yīng)用，帶動(dòng)增材制造產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，促進(jìn)國(guó)家傳統(tǒng)制造業(yè)向現(xiàn)代化智能裝備制造業(yè)的快速轉(zhuǎn)型。3）氧氣切割，它是用激光作為預(yù)熱熱源，用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用，發(fā)生氧化反應(yīng)，放出大量的氧化熱；另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出，而切割速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。4）劃片與控制斷。激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進(jìn)行掃描，使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽，然后施加一定的壓力，脆性材料就會(huì)沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關(guān)激光器和CO2激光器。控制斷裂是利用激光刻槽時(shí)所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布，在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應(yīng)力，使材料沿小槽斷開。

焊接優(yōu)點(diǎn)

（1）焊件位置，務(wù)必在激光束的聚焦范圍內(nèi)。

（2）焊件需使用夾治具時(shí)，必須確保焊件的終位置需與激光束將沖擊的焊點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)。

（3）可焊厚度受到限制滲透厚度遠(yuǎn)超過19mm的工件，生產(chǎn)線上不適合使用激光焊接。

（4）高反射性及高導(dǎo)熱性材料如鋁、銅及其合金等，焊接性會(huì)受激光所改變。

（5）當(dāng)進(jìn)行中能量至高能量的激光束焊接時(shí)，需使用等離子控制器將熔池周圍的離子化氣體驅(qū)除，以確保焊道的再出現(xiàn)。

（6）能量轉(zhuǎn)換效率太低，通常低于10%。

（7）焊道快速凝固，可能有氣孔及脆化的顧慮。

（8）設(shè)備昂貴。

激光熔覆的激光器主要有CO2激光器和固體激光器（主要包括纖激光器和二極管激光器，老式燈泵浦激光器由于光電轉(zhuǎn)化效率低，維護(hù)繁瑣等問題已逐漸淡出市場(chǎng)）。對(duì)于連續(xù)CO2激光熔覆，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已做了大量研究.高功率固體激光器的研制發(fā)展迅速，主要用于有色合金表面改性。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，采用CO2激光進(jìn)行鋁合金激光熔覆，鋁合金基體在CO2激光輻照條件下容易變形，甚至塌陷。激光淬火是快速加熱、自激冷卻，不需要爐膛保溫和冷卻液淬火，是一種無(wú)污染綠色環(huán)保熱處理工藝，可以很容易實(shí)行對(duì)大型模具表面進(jìn)行均勻淬火。固體激光器，較CO2激光波長(zhǎng)小1個(gè)數(shù)量級(jí)，因而更適合此類金屬的激光熔覆