目前，激光加工用激光多处于红外波段。根据材料吸收激光能量而产生的温度升高，可以把激光与材料相互作用过程分为如下几个阶段： 一、无热或基本光学阶段 从微观上来说，激光是高简并度的光子，当它的功率密度很低时，绝大部分的入射光子被材料中电子弹性散射，这个阶段主要物理过程为反射、透射和吸收。由于吸收热很低，不能用于一般的热加工，主要研究内容属于基本学学范围。 二、相变点以下加热阶段（T小于Ts） 这里T是加工热温度，Ts 为相变点温度。当入射激光强度提高时，入射光子与金属中电子产生非弹性散射，电子通过“逆韧致辐射效应”从光子获取能量。处于受激态的电子与声子相互作用，把能量传给声子，激发强烈的晶格自振动，从而使材料加热。当温度低于相变点时，材料不发生结构变化。从宏观上看，这个阶段激光与材料相互作用的主要物理过程是传热。 三、在相变点以上，但低于熔点加热阶段 这个阶段为材料固态相变，存在传热和质量传递物理过程。主要工艺为激光相变硬化，主要研究激光工艺参数与材料特性对硬化的影响。 四、在熔点以上，但低于汽化点加热阶段 激光使材料熔化，形成熔池，熔池外主要是传热。熔池内存在三种物理过程：传热、对流和传质。主要工艺为激光熔凝处理，激光熔覆、激光合金化和激光传导焊接 五、在汽化点以上加热阶段 出现等离子体现象。激光使材料汽化，形成等离子体，这在激光深熔焊接中是经常出到的现象，利用等离子体反冲效应，事可以对材料进行冲击硬化。随着数字化技术日益成熟，代表处动地接技术的数字焊机、数字化控制技术业已稳步进入市场。三峡工程、西气东输工程、航天工程、船舶工程等国家大型基础工程，有效地促进了先进焊接特别是焊接自动化技术的发展与进步。汽车及零部件的制造对焊接的自动化程度要求日新月异。我国焊接产业逐步走向“高效、自动化、智能化”。我国的焊接自动化率还不足30%，同发达工业国家的80%差距甚远。从20世纪未国家逐渐在各个行业推广自动焊的基础焊接方式——气体保护焊，来取代传统的手工电弧焊，已初见成效。可以预计在未来，国内自动化焊接技术将以前所未有的速度发展。 高效、自动化焊接技术的现状 20世纪90年代，我国焊接界把实现焊接过程的机械化、自动化作为战略目标，已经在职各行业的科技发展中付诸实施，在发展焊接生产自动化，研究和开发焊接生产线及柔性制造技术，发展应用计算机辅助设计与制造；其中药芯焊丝的增长幅度明显加大，在未来20年内会超过实芯焊丝，最终将成为焊接中心的主导产品。 焊接自动化技术的展望 电子技术、计算机微电子住处和自动化技术的发展，推动了焊接自动化技术的发展。特别是数控技术、柔性制造技术和信息处理技术等单元技术的引入，促进了焊接自动化技术革命性的发展。 （1）焊接过程控制系统的智能化是焊接自动化的核心问题之一，也是未来开展研究的重要方向。应开展最佳控制方法方面的研究，包括线性和各种非线性控制。最具代表性的是焊接过程的模糊控制、神经网络控制，以及专家系统的研究。 （2）焊接柔性化技术也是着力研究的内容。在未来的研究中，将各种光、机、电技术与焊接技术有机结合，以实现焊接的精确化和柔性化。用微电子技术改造传统焊接工艺装备，是提高焊接自动化水平淡的根本途径。将数控技术配以各类焊接机械设备，以提高其柔性化水平，是当前的一个研究方向；另外，焊接机器人与专家系统的结合，实现自动路径规划、自动校正轨迹、自动控制熔深等功能是研究的重点。 （3）焊接控制系统的集成是人与技术的集成和焊接技术与信息技术的集成。集成系统中信息流和物质流是其重要的组成部分，促进其有机地结合，可大大降低信息量和实时控制的要求。注意发挥人在控制和临机处理的响应和判断能力，建立人机圣诞的友好界面，使人和自动系统和谐统一，是集成系统的不可低估的因素。 （4）提高焊接电源的可靠性、质量稳定性和控制，以及优良的动感性，也是着重研究的课题。开发研制具有调节电弧运动、送丝和焊枪姿态，能探测焊缝坡开头、温度场、熔池状态、熔透情况，适时提供焊接规范参数的高性能焊机，并应积极开发焊接过程的计算机模拟技术。使焊接技术由“技艺”向“科学”演变辊实现焊接自动化的一个重要方面。本世纪头十年，将是焊接行业飞速发展的有利时期。我们广大焊接工作者任重而道远，务必树立知难而上的决心。抓住机遇，为我国焊接自动化水平的提高而努力奋斗。
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